Система управления положением корпуса гусеничной машины

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ КОРПУСА ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ(71) Заявитель Белорусская государственная политехническая академия(73) Патентообладатель Белорусская государственная политехническая академия(57) Система управления положением корпуса гусеничной машины, включающая насос с баком, гидропневматические рессоры с пневматическими, гидравлическими поршневыми и диафрагменными полостями, разделенными амортизатором, механизм натяжения гусеничных цепей, включающий гидропневматические цилиндры левого и правого бортов, и задающее устройство, связывающее гидравлические полости рессор и гидропневматических цилиндров механизма натяжения гусеничных цепей с насосом и баком при установке положения корпуса гусеничной машины, отличающаяся тем, что система управления положением корпуса дополнительно оснащена одним на гидропневматическую рессору гидроцилиндром привода, поршень которого, образующий две полости, связанные с диафрагменной и поршневой полостями гидропневматической рессоры, соединен с поршнями двух гидроцилиндров закачки, полость каждого из которых связана гидролинией с обратными клапанами с баком гидросистемы машины и гидравлическим двигателем, вал которого соединен с валом электрического генератора системы отбора мощности. 552 Полезная модель относится к транспортному машиностроению, преимущественно к гусеничным машинам с гидропневматической подвеской опорных катков и системой управления положением корпуса. Известна система управления положением корпуса гусеничной машины, включающая насос с баком,гидропневматические рессоры с пневматическими, гидравлическими поршневыми и диафрагменными полостями, разделенными амортизатором, механизм натяжения гусеничных цепей, включающий гидропневматические цилиндры левого к правого бортов, и задающее устройство, связывающее гидравлические полости рессор и гидропневматических цилиндров механизма натяжения гусеничных цепей с насосом и баком при установке положения корпуса гусеничной машины 1. Известная система управления положением корпуса гусеничной машины обеспечивает установку положения корпуса. Гидропневматическая подвеска известной гусеничной машины обеспечивает высокие показатели плавности хода. Недостатком известной системы является то, что энергия колебаний, превращаемая амортизаторами в тепло, рассеивается в окружающую среду, а не используется рационально для выполнения полезной работы. Экономичность работы технологических машин на гусеничном шасси низкая, велик расход топлива на движение гусеничной машины по неровной трассе. Задачей, решаемой полезной моделью, является снижение расхода топлива на движение гусеничной машины по неровной опорной поверхности за счет частичной рекуперации энергии колебаний корпуса и использование рекуперированной энергии на привод технологического оборудования. Поставленная задача решается тем, что система управления положением корпуса гусеничной машины,включающая насос с баком, гидропневматические рессоры с пневматическими, гидравлическими поршневыми и диафрагменными полостями, разделенными амортизатором, механизм натяжения гусеничных цепей,включающий гидропневматические цилиндры левого и правого бортов, и задающее устройство, связывающее гидравлические полости рессор и гидропневматических цилиндров механизма натяжения гусеничных цепей с насосом и баком при установке положения корпуса гусеничной машины, дополнительно оснащена одним на гидропневматическую рессору гидроцилиндром привода, поршень которого, образующий две полости, связанные с диафрагменной и поршневой полостями гидропневматической рессоры, соединен с поршнями двух гидроцилиндров закачки, полость каждого из которых связана гидролинией с обратными клапанами с баком гидросистемы машины и гидравлическим двигателем, вал которого соединен с валом электрического генератора системы отбора мощности. Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения обеспечивают возможность рекуперации энергии колебаний корпуса гусеничной машины и использование ее на привод технологического оборудования. Это уменьшает расход топлива и увеличивает экономичность работы гусеничной машины с технологическим оборудованием. При снижении доли энергии, превращаемой амортизаторами в тепло и рассеиваемой в атмосферу, уменьшается нагрев жидкости и газа рессор, стабилизируются характеристики гидропневматической подвески. На чертеже представлена схема системы управления положением корпуса гусеничной машины. Система управления положением корпуса гусеничной машины включает гидропневматические рессоры 1 с пневматическими 2, гидравлическими поршневыми 3 и диафрагменными 4 полостями.Гидравлические полости 3, 4 разделены амортизатором 5. Для натяжения гусеничных цепей каждого борта система управления положением корпуса оснащена гидропневматическим механизмом натяжения, включающим один на борт гидропневматический цилиндр 6 с пневматической 7, гидравлической штоковой 8 и поршневой 9 полостями. Поршневые полости 9 заперты гидрозамками 10. Гидравлические полости 3, 4 гидропневматических рессор 1, 8 гидропневматического цилиндра 6, напорные полости гидрозамков 10 связаны с насосом 11 и баком 12 гидросистемы машины через задающее устройство 13 при выполнении штатных операций по установке положения корпуса гусеничной машины. Для рекуперации энергии колебаний корпуса гусеничной машины система управления положением корпуса оснащена одним на гидропневматическую рессору 1 гидроцилиндром привода 14, поршень 15 которого образует две полости 16, 17, связанные с гидравлическими полостями 3, 4 рессор 1. В поршне 15 гидроцилиндра привода 14 образованы отверстия - дроссели низкой проводимости, соединяющие полости 16, 17. Поршень 15 гидроцилиндра привода 14 соединен с поршнями 18, 19 двух гидроцилиндров закачки с рабочими полостями 20, 21. Поршни 18,19 подпружинены посредством пружин 22 со стороны полостей 20, 21. Полости 20, 21 соединены гидролиниями с обратными клапанами с баком 12 и гидравлическим мотором 23. В цепи гидролиний связи полостей 20, 21 с баком 12 установлены обратные клапаны 24, 25, обеспечивающие направление течения рабочей жидкости из бака 12 в полости 20, 21. В цепи гидролиний связи полостей 20, 21 с гидравлическим мотором 23 установлены обратные клапаны 26, 27 и гидропневматический аккумулятор 28, обеспечивающие течение рабочей жидкости из полостей 20, 21 к гидравлическому мотору 23 и снижение пульсаций расхода при течении. Гидромотор 23 связан валом с генератором 29, электрически связанным с электродвигателями привода (не показаны) технологического оборудования гусеничной машины. Система управления положением корпуса гусеничной машины работает следующим образом. 2 552 При выполнении операций по установки корпуса гусеничной машины включается насос 11 и гидравлические полости 3, 4 рессор 1, 8, 9 гидропневматических цилиндров механизмов натяжения гусеничных цепей соединяются посредством задающего устройства 13 с насосом 11 либо баком 12 гидросистемы машины. При выполнении этих операций полости 16, 17 гидроцилиндра привода 14 также заполняются жидкостью. Благодаря калиброванному отверстию в поршне 15 и пружинам 22 поршень 15 занимает среднее положение. После выполнения операций по установке корпуса гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет насос 11 выключается и гидравлические полости 3, 4, 8, 9 запираются. При движении гусеничной машины по трассе с неровной опорной поверхностью опорный каток каждого блока подвески изменяет свое положение относительно корпуса гусеничной машины и жидкость постоянно прокачивается через амортизатор 5 между гидравлическими поршневыми 3 и диафрагменными 4 полостями. При этом благодаря амортизатору 5 в полостях 3, 4 возникает разность давлений. Под действием указанной разности давлений в полостях 3, 4 и соответственно в полостях 16, 17 гидроцилиндра привода 14 поршень 15 постоянно перемещается, перемещая поршни 18, 19. При перемещении поршней 18, 19 изменяются объемы полостей 20, 21. При выходе поршня 18 из полости 20 объем ее увеличивается. Одновременно поршень 19 входит в полость 21, уменьшая ее объем. Открывается обратный клапан 24 и жидкость из бака 12 поступает в полость 20. Одновременно, при уменьшении объема полости 21, обратный клапан 25 закрывается, а обратный клапан 27 открывается и порция жидкости поступает в гидравлическую полость гидропневматического аккумулятора 28 и к гидравлическому мотору 23, обеспечивая вращение его вала. При входе поршня 18 в полость 20 и выходе поршня 19 из полости 21 объем полости 20 уменьшается, а полости 21 увеличивается. Открывается обратный клапан 26 и порция жидкости поступает в гидравлическую полость гидропневматического аккумулятора 28 и к гидравлическому мотору 23, обеспечивая вращение его вала. Одновременно открывается обратный клапан 25 и порция жидкости из бака 12 поступает в полость 21. Таким образом, обеспечивается непрерывное вращение вала гидравлического мотора 23. Гидропневматический аккумулятор 28 выравнивает подачу жидкости на входе гидравлического мотора 23. Установленный на валу гидравлического мотора 23 генератор 29 вырабатывает электрический ток для привода электродвигателей технологического оборудования гусеничной машины. Изменяя нагрузку генератора 29 заданным образом, появляется возможность регулировки характеристик амортизаторов 5 подвески гусеничной машины. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает возможность частичной рекуперации энергии колебаний корпуса гусеничной машины и снижения расхода топлива на движение гусеничной машины по трассе с неровной опорной поверхностью. Существенно снижается доля энергии, превращаемая амортизаторами в тепло и рассеиваемая в окружающую среду. Благодаря этому стабилизируются параметры гидропневматической подвески опорных катков гусеничной машины. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3