SU1716009A1 - Hydraulic system of single-bucket front-end loader - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидросистемам подъемно-транспортных машин, а именно к гидросистемам одноковшовых фронтальных погрузчиков. Цель изобретени  - повышение КПД системы,к ее надежности . Гидросистема содержит основные 1, 2 и дополнительный 3 гидроцилиндры (ГЦ) привода стрелы, распределитель 5, насос 6 и бак 7. Полость разъема ГЦ 3 через гидрозамок (Г) 8 соединена с гидроаккумул тором (ГА) 9. Полость управлени  Г 8 гидролинией 10 соединена с насосом 6. Полости подъема ГЦ 1,2 через обратный клапан 11 соединены с ГА 9. Предохранительный клапан 12 св зан гидролиней управлени  с ГА 9. Дл  подъема стрелы золотник распределител  5 перемещают вверх. Одновременно давлением в гидролинии 10 открываетс  Г 8. Рабоча  жидкость от насоса 6 подаетс  в полости подъема ГЦ 1 и 2. Из ГА 9 через Г 8 жидкость поступает в полость подъема ГЦ. После упора поршней ГЦ стрелы в крышке ГЦ срабатывает клапан 12. Происходит подпитка ГА 9 до давлени  и настройка клапана 12. При опускании стрелы золотник распределител  5 перемещаетс  вниз. Жидкость подаетс  в штоковые полости ГЦ 3 и 2. Из поршневой полости ГЦ 3 жидкость через Г 8 подаетс  в ГА 9. 2 ил. (Л СThe invention relates to hydraulic systems of hoisting-and-transport machines, namely to hydraulic systems of single-bucket front loaders. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the system, to its reliability. The hydraulic system contains the main 1, 2 and additional 3 hydraulic cylinders (HZ) of the boom drive, distributor 5, pump 6 and tank 7. The cavity of the HZ 3 connector is connected to the hydraulic accumulator (GA) 9 via the hydraulic lock (D) 8 connected to the pump 6. The lifting cavities of HZ 1.2 through the check valve 11 are connected to GA 9. The safety valve 12 is connected by hydroline to GA 9. To raise the boom, the valve of the distributor 5 is moved upwards. At the same time, pressure in the hydroline 10 opens G 8. The working fluid from pump 6 is supplied to the lifting cavities of HZ 1 and 2. From HA 9 through G 8 the liquid enters the lifting cavity of HZ. After the piston piston HZ stops in the HZ cover, the valve 12 is activated. GA is fed up to the pressure and valve 12 is adjusted. When the boom is lowered, the spool valve 5 moves down. Liquid is supplied to the rod cavities of HZ 3 and 2. From the piston cavity of HZ 3, the liquid is fed through G 8 into GA 9. 2 Il. (Ls

Description

Изобретение относитс  к гидросистемам подъемно-транспортных машин.The invention relates to hydraulic systems for hoisting-and-transport machines.

Известна гидросистема стрелы, вклкЭча- юща  насос, основные и дополнительные гидроцилиндры, распределитель, св занный с основными гидроцилиндрами стрелы, гидроаккумул тор, св занный с дополнительным гидроцилиндром через гидроаппарат .The hydraulic system of the boom, including the primary pump, the main and additional hydraulic cylinders, the distributor connected to the main hydraulic cylinders of the boom, the hydraulic accumulator connected to the additional hydraulic cylinder through the hydraulic apparatus is known.

Недостатком известного устройства  вл етс  сложна  конструкци  системы подпитки и зар дки гидроаккумул тора рабочей жидкостью через систему гидроаппаратов и клапанов и вследствие этого недостаточный КПД гидросистемы и надежностьA disadvantage of the known device is the complex design of the system for charging and charging the accumulator with working fluid through the system of hydraulic devices and valves and, as a result, insufficient hydraulic system efficiency and reliability.

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  гидросистема одноковшового фронтального погрузчика, включающа  основные и дополнительный гидроцилиндры стрелы, насос, сообщенный через распределитель с рабочими полост ми основных гид- роцилиндров,гидроаккумул тор,Closest to the invention is a single-bucket front loader hydraulic system, including main and additional boom hydraulic cylinders, a pump communicated through a distributor to the working cavities of the main hydraulic cylinders, a hydraulic accumulator,

сообщенный с поршневыми полост ми основных гидроцилиндров через гидроэлемент одностороннего пропускани  потока рабочей жидкости, выход которого направлен в сторону гидроаккумул тора, и с поршо оcommunicated with the piston cavities of the main hydraulic cylinders through the hydraulic element of one-sided transmission of the flow of the working fluid, the outlet of which is directed towards the hydraulic accumulator, and from the piston

невой полостью дополнительного гидроцилиндра через гидроаппарат, полость управлени  которого сообщена с линией управлени  распределителем, а дополнительный предохранительный клапан своим входом подключен к дополнительному гидроцилиндру .The neva cavity of the additional hydraulic cylinder through the hydraulic device, the control cavity of which is connected with the control line of the distributor, and the additional safety valve is connected to an additional hydraulic cylinder by its input.

Недостатками такой гидросистемы  вл ютс  сложность конструкции, заключающа с  в большом числе гидроаппаратов, и недостаточный КПД. Кроме того, подключение дополнительного предохранительного клапана непосредственно к дополнительному гидроцилиндру стрелы также приводит к снижению КПД и надежности гидросистемы вследствие возникновени  колебаний. При опускании стрелы в момент, открыти  дополнительного предохранительного клапана давление под поршнем падает до величины давлени  слива, а в момент окон- чани  зар дки гидроаккумул тора срабатывает другой предохранительный клапан. Наличие в гидросистеме двух вторичных предохранительных клапанов может вызвать возникновение колебаний при рассог- ласовании уровней их настройки.The disadvantages of such a hydraulic system are the complexity of the design, consisting in a large number of hydraulic apparatus, and insufficient efficiency. In addition, connecting an additional safety valve directly to an additional boom hydraulic cylinder also leads to a decrease in the efficiency and reliability of the hydraulic system due to oscillations. When the boom is lowered at the moment when the additional safety valve is opened, the pressure under the piston drops to the value of the discharge pressure, and at the time of the end of charging of the hydraulic accumulator, another safety valve is activated. The presence in the hydraulic system of two secondary safety valves can cause oscillations when the levels of their adjustment are not agreed.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и надежности гидросистемы.The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the hydraulic system.

Поставленна  цель достигнута тем, что в гидросистему одноковшового фронталь- ного погрузчика, включающую основные и дополнительный гидроцилиндры стрелы, насос, сообщенный через распределитель с рабочими полост ми основных гидроцилиндров , гидроаккумул тор, сообщенный с пор- шевымиполост ми основныхThe goal is achieved by the fact that the hydraulic system of the single-bucket front loader, including the main and additional boom hydraulic cylinders, the pump, communicated through the distributor to the working cavities of the main hydraulic cylinders, the hydraulic accumulator, communicated with the piston cavities of the main

гидроцилиндров через гидроэлемент одностороннего пропускани  потока рабочей жидкости, выход которого направлен в сторону гидроаккумул тора, и с поршневой по- лостью дополнительного гидроцилиндра через гидрозамдк, полость управлени  которого сообщена с напорной гидролинией насоса, торцовый рабочий отвод соединен с гидроаккумул тором, а средний - с поршне- вой полостью дополнительного гидроцилиндра , и предохранительный клапан с камерой управлени , рабочие отводы которого соединены соответственно с гидролинией , св зывающей гидрозамок с дополнительным гидроцилиндром и со сливом , с целью повышени  надежности и КПД камера управлени  предохранительность клапана сообщена с гидролинией, соедин ющей гидроаккумул тор с гидроэлементом одностороннего пропускани , который выполнен с виде неуправл емого обратного клапана.hydraulic cylinders through the hydraulic element of one-sided flow of the working fluid, the outlet of which is directed towards the hydraulic accumulator, and with the piston cavity of the additional hydraulic cylinder through the hydraulic accumulator, the control cavity of which is connected to the pump pressure hydraulic line, the end working outlet is connected to the hydraulic accumulator, and the middle outlet - with the piston - a hollow cavity of an additional hydraulic cylinder, and a safety valve with a control chamber, whose working taps are connected respectively to the hydraulic line connecting the hydros pits with an additional hydraulic cylinder and with the drain, in order to increase reliability and efficiency of the valve Safety control chamber communicates with a hydraulic line connecting the pressure reservoir torus with unilateral passage of hydraulic elements, which is configured as an uncontrolled return valve.

Новыми существенными признакам изобретени   вл етс  соединение полостейNew essential features of the invention are the connection of cavities

подъема основных гидроцилиндров с гидроаккумул тором через дополнительный обратный клапан, вместо сложной св зи по прототипу через гидроуправл ем.ый гидроаппарат . Другим существенным признаком изобретени   вл етс  соединение гидролинии управлени  дополнительного предохранительного клапана с гидроаккумул тором, что позвол ет получить устойчивое открытие проходного канала этого клапана и сделать спокойным процесс опускани  стрелы, устранить автоколебани .lifting the main hydraulic cylinders with a hydroaccumulator through an additional non-return valve, instead of a complex prototype communication through a hydraulically controlled hydraulic apparatus. Another essential feature of the invention is the connection of the hydroline to control an additional safety valve with a hydraulic accumulator, which makes it possible to obtain a stable opening of the flow channel of this valve and to make the process of lowering the boom calm and to eliminate self-oscillations.

На фиг.1 показан одноковшовый фронтальный погрузчик, общий вид; на фиг.2 - гидросистема одноковшового фронтального погрузчика.Figure 1 shows the single-bucket front loader, general view; figure 2 - hydraulic single-bucket front loader.

Гидросистема состоит из основных 1, 2 и дополнительного 3 гидроцилиндров привода стрелы 4, распределител  5, насоса 6 и бака 7. Полость подъема дополнительного гидроцилиндра 3 через гидрозамок 8 соединена с гидроаккумул тором 9. Полость управлени  гидрозамка 8 гидролинией 10 соединена с напорной гидролинией насоса 6. Полости подъема основных гидроцилиндров 1, 2 через обратный клапан 11 гидролинией подпитки соединены с гидроаккумул тором 9. Предохранительный клапан 12, подключенный к полости подъема дополнительного гидроцилиндра 3, имеет гидролинию управлени , св занную с гидроаккумул тором 9. Предохранительный клапан 13  вл етс  составной частью распределител  5.The hydraulic system consists of main 1, 2 and additional 3 hydraulic cylinders for boom drive 4, distributor 5, pump 6 and tank 7. The lifting cavity of additional hydraulic cylinder 3 is connected through hydraulic lock 8 to hydraulic accumulator 9. Hydraulic lock control chamber 8 is connected to pump 6 hydraulic discharge The cavities of the lifting of the main hydraulic cylinders 1, 2 through the check valve 11 are connected by means of a hydroline to the hydraulic accumulator 9. The safety valve 12 connected to the lifting cavity of the additional hydraulic cylinder 3 has a hydrol a control unit connected to the hydroaccumulator 9. The safety valve 13 is an integral part of the distributor 5.

Гидросистема одноковшового фронтального погрузчика работает следующим образом.Hydraulic single-bucket front loader works as follows.

Исходное состо ние гидросистемы характеризуетс  уровнем настройки предохранительного клапана 13 на максимальное значение рабочего давлени  в гидросистеме , например 15 МПа, настройкой предохранительного клапана 12 на максимальное давление в гидроаккумул торе, например 12 МПа.The initial state of the hydraulic system is characterized by the setting level of the safety valve 13 to the maximum value of the operating pressure in the hydraulic system, for example 15 MPa, setting the safety valve 12 to the maximum pressure in the hydraulic accumulator, for example 12 MPa.

Дл  подъема стрелы 4 золотник распределител  5 перемещаетс  вверх, одновременно давлением в гидролинии 10 открываетс  гидрозамок 8. Рабоча  жидкость от насоса 6 через распределитель 5 подаетс  в полости подъема гидроцилиндров 1,2, а из штоковых полостей сливаетс  в бак 7, из гидроаккумул тора 9 через гидрозамок 8 рабоча  жидкость поступает в полость подъема дополнительного гидроцилиндра 3. При подъеме стрелы давление в полост х подъема гидроцилиндров 1, 2 растет, а в гидроцилиндре 3 падает. В некоторый момент подъема давление в основных гидроцилиндрах 1, 2 может статьTo raise the boom 4, the spool of the distributor 5 moves upwards, simultaneously the pressure in the hydraulic line 10 opens the hydraulic lock 8. The working fluid from the pump 6 through the distributor 5 is fed into the lifting cavities of the hydraulic cylinders 1,2, and from the rod cavities is discharged into the tank 7, from the accumulator 9, through the the hydraulic lock 8, the working fluid enters the cavity of raising the additional cylinder 3. When lifting the boom, the pressure in the cavity of raising the cylinders 1, 2 increases, and in the cylinder 3 drops. At some moment of lifting the pressure in the main cylinders 1, 2 may become

больше давлени  в дополнительном гидроцилиндре 3, тогда через обратный клапан 11 рабоча  жидкость поступает от насоса 6 в гидроаккумул тор 9, осуществл   его подпитку . После упора поршней гидроцилиндров стрелы в крышки гидроцилиндров срабатывает предохранительный клапан 12, происходит подпитка гидроаккумул тора 9 до давлени  настройки клапана 12. Подъем стрелы 4 прекращаетс  установкой золотника распределител  5 в запертое положение . При этом исчезает давление в гидролинии 10 и гидрозамок 8 устанавливаетс  в запертое положение.more pressure in the additional hydraulic cylinder 3, then through the check valve 11, the working fluid flows from the pump 6 to the hydraulic accumulator 9, it is recharged. After the boom piston cylinders stop in the hydraulic cylinder caps, a safety valve 12 is activated, the hydraulic accumulator 9 is fed up to set valve 12 pressure. The boom 4 is lifted by stopping the distributor 5 in the locked position. In this case, the pressure in the hydroline 10 disappears and the hydraulic lock 8 is set in the locked position.

Дл  опускани  стрелы 4 золотник распределител  5 перемещаетс  вниз. Рабоча  жидкость от насоса 6 через распределитель 5 подаетс  в штоковые полости гидроцилиндров 1, 2, а из поршневых полостей сливаетс  в бак 7. Одновременно из поршневой полости дополнительного гидроцилиндра 3 рабоча  жидкость через гидрозамок 8 пода- .етс  в гидроаккумул тор 9, осуществл   сжатие газа и увеличива  его потенциальную энергию. Максимальное давление зар дки гидроаккумул тора рабочей жидкостью определ етс  настройкой дог полнительного предохранительного клапана 12.To lower the boom 4, the distributor spool 5 is moved down. The working fluid from the pump 6 through the distributor 5 is fed into the rod end of the hydraulic cylinders 1, 2, and from the piston cavities is discharged into the tank 7. Simultaneously from the piston cavity of the additional hydraulic cylinder 3, the working fluid through the hydraulic lock 8 is supplied to the hydraulic accumulator 9, having compressed the gas and increasing its potential energy. The maximum charging pressure of the hydroaccumulator by the working fluid is determined by the setting of the safety relief valve 12.

Дополнительный предохранительный клапан 12 срабатывает по сигналу давлени  в гидроаккумул торе 9, которое  вл етс  более стабильным по сравнению с давлением в гидроцилиндрах стрелы. Поэтому вели чина открыти  проходных сечений предохранительного клапана 12 оказываетс  посто нной, что создает плавный процесс опускани  стрелы без автоколебаний.The additional safety valve 12 is activated by the pressure signal in the hydraulic accumulator 9, which is more stable compared to the pressure in the boom hydraulic cylinders. Therefore, the opening of the flow areas of the safety valve 12 is constant, which creates a smooth process of lowering the boom without auto-oscillations.

В отличие от прототипа изобретение позвол ет значительно повысить КПД гидросистемы за счет новой схемы гидролинии подпитки гидроаккумул тора и повысить на- дежность гидросистемы за счет упрощени  конструкции гидросистемы.Unlike the prototype, the invention allows to significantly increase the efficiency of the hydraulic system due to the new hydraulics line of the hydraulic accumulator and to increase the reliability of the hydraulic system by simplifying the hydraulic system design.

Claims (1)

Формула изобретени  Гидросистема одноковшового фронтального погрузчика, включающа  основные и дополнительный гидроцилиндры стрелы, насос, сообщенный через распределитель с рабочими полост ми основных гидроцилиндров, гидроаккумул тор, сообщенный с поршневыми полост ми основ- ных гидроцилиндров через гидроэлемент одностороннего пропускани  потока рабочей жидкости, выход которого направлен аClaims of the invention Single-bucket front loader hydraulic system including main and additional boom cylinders, a pump communicated through a distributor to the working cavities of the main hydraulic cylinders, a hydraulic accumulator communicated with the piston cavities of the main hydraulic cylinders through the hydraulic element of one-sided transmission of the working fluid flow, which output is directed сторону гидроаккумул тора, и с поршневойside of the hydroaccumor torus, and with the piston полостью дополнительного гидроцилиндра через гидрозамок, полость управлени  которого сообщена с напорной гидролинией насоса , торцовый рабочий отвод соединен с гидроаккумул тором, а средний -с поршневой полостью дополнительного гидроцилиндра , и предохранительный клапан с камерой гидроуправлени , рабочие отводы которого соединены соответственно с гидролинией , св зывающей гидрозамок с дополнительным гидроцили ндром, и со сливом отличающа с  тем, что, с целью повышени  ее КПД и надежности, камера управлени  предохранительного клапана сообщена с гидролинией; соедин ющейthe cavity of the additional hydraulic cylinder through the hydraulic lock, the control cavity of which is connected to the pressure hydraulic line of the pump; With an additional hydrodynamic Ndrom, and with a drain characterized in that, in order to increase its efficiency and reliability, the safety valve control chamber on communicated with hydroline; connecting гидроаккумул тор с гидроэлементом одно- стороннего пропускани , который выполнен в виде неуправл емого обратного клапана.hydroaccumulator with one-way transmission hydraulic element, which is designed as an uncontrolled check valve. Флг. . Ј.:FLG . Ј .: W,3W, 3