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 и гидравлическими полостями, запертыми гидрозамками с управляющими и объединенными для носа и кормы в группы напорными полостями, механизм натяжения гусеничных цепей, включающий гидропневматические цилиндры левого и правого бортов со штоковыми и поршневыми полостями, и задающее устройство, связывающее напорные и управляющие полости гидрозамков рессор, поршневые и штоковые полости, гидропневматических цилиндров механизма натяжения гусеничных цепей с насосом и баком при выполнении операций по подъему и опусканию корпуса гусеничной машины, регулированию натяжения гусеничных цепей, регуляторы дорожного просвета, выполненные в виде двухпозиционных гидрораспределителей с управлением от кулачка, включаемые в гидролинию связи напорных полостей гидрозамков групп рессор и бака при установке задающего устройства в позицию Номинальный дорожный просвет, отличающаяся тем, что система управления положением корпуса дополнительно оснащена трехпозиционным гидрораспределителем с электромагнитным управлением и дозирующим устройством, состоящим из гидроцилиндра дозирования и двухпозиционного гидрораспределителя управления с плунжерами,467 три кулачка каждого из которых образуют четыре полости, две внутренние, образованные между периферийными и центральным кулачками, и две торцевые - между периферийными кулачками и корпусом, каждая из торцевых полостей гидроцилиндра дозирования при переключении задающего устройства в положение Номинальный дорожный просвет связана через внутренние полости плунжера двухпозиционного гидрораспределителя управления последовательно с напорными полостями гидрозамков каждой группы рессор и,при первой позиции трехпозиционного гидрораспределителя, баком через один на две группы рессор регулятор дорожного просвета, а также управляющими полостями гидрозамков рессор при третьей позиции трехпозиционного гидрораспределителя и второй позиции регулятора дорожного просвета, при этом каждая из торцевых полостей двухпозиционного гидрораспределителя управления последовательно связана через внутренние полости плунжера гидроцилиндра дозирования с управляющими полостями гидрозамков рессор и баком через трехпозиционный гидрораспределитель в первой, третьей позиции или регулятор дорожного просвета в первй позиции его. Полезная модель относится к транспортному машиностроение, 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 и гидравлическими полостями, запертыми гидрозамками с управляющими и объединенными для носа и кормы в группы напорными полостями, механизм натяжения гусеничных цепей, включающий гидропневматические цилиндры левого и правого бортов со штоковыми и поршневыми полостями, и задающее устройство, связывающее напорные и управляющие полости гидрозамков рессор, поршневые и штоковые полости гидропневматических цилиндров механизма натяжения гусеничных цепей с насосом и баком при выполнении операций по подъезду и опусканию корпуса гусеничной машины, регулированию натяжения гусеничных цепей, регуляторы дорожного просвета, выполненные в виде двухпозиционных гидрораспределителей с управлением от кулачка, включаемые в гидролинию связи напорных полостей гидрозамков групп рессор и бака при установке задающего устройства в позицию Номинальный дорожный просвет 1. Известная система управления положением корпуса гусеничной машины обеспечивает установку корпуса в положение номинального дорожного просвета, подъем, опускание, дифферент на нос, корму. Недостатком известной системы является длительное время подготовки машины к работе после транспортировки с положением корпуса в минимальном дорожном просвете. Последнее объясняется тем, что для установки корпуса в положение Номинальный дорожный просвет корпус поднимается сначала в положение максимального дорожного просвета, а затем опускается до номинального. При этом затрачивается лишнее время на подъем корпуса до максимального дорожного просвета. Установка корпуса в номинальный дорожный просвет из минимального технически невозможна в известном решении, т.е. функциональные возможности известной системы управления положением корпуса ограничены. Задачей, решаемой полезной моделью, является уменьшение времени готовности машины к работе, снижение трудоемкости технического обслуживания и расширение функциональных возможностей. Поставленная задача решается тем, что система управления положением корпуса гусеничной машины,включающая насос с баком, гидропневматические рессоры с пневматическими и гидравлическими полостями, запертыми гидрозамками с управляющими и объединенными для носа и кормы в группы напорными полостями, механизм натяжения гусеничных цепей, включающий гидропневматические цилиндры левого и правого бортов со штоковыми и поршневыми полостями, и задающее устройство, связывающее напорные и управляющие полости гидрозамков рессор, поршневые и штоковые полости гидропневматических цилиндров механизма натяжения гусеничных цепей с насосом и баком при выполнении операций по подъему и опусканию корпуса гусеничной машины, регулированию натяжения гусеничных цепей, регуляторы дорожного просвета, выполненные в виде двухпозиционных гидрораспределителей с управлением от кулачка,включаемые в гидролинию связи напорных полостей гидрозамков групп рессор и бака при установке задающего устройства в позицию Номинальный дорожный просвет, дополнительно оснащена трехпозиционным гидрораспределителем с электромагнитным управлением и дозирующим устройством, состоящим из гидроцилиндра дозирования и двухпозиционного гидрораспределителя управления с плунжерами, три кулачка каждого из которых образуют четыре полости, две внутренние, образованные между периферийными и центральным кулачками, и две торцевые - между периферийными кулачками и корпусом, каждая из торцевых полостей гидроцилиндра дозирования при переключении задающего устройства в положение Номинальный дорожный просвет связана через внутренние полости плунжера двухпозиционного гидрораспреде 2 467 лителя управления последовательно с напорными полостями гидрозамков каждой группы рессор и, при первой позиции трехпозиционного гидрораспределителя, баком через один на две группы рессор регулятор дорожного просвета, а также управляющими полостями гидрозамков рессор при третьей позиции трехпозиционного гидрораспределителя и второй позиции регулятора дорожного просвета, при этом каждая из торцевых полостей двухпозиционного гидрораспределителя управления последовательно связана через внутренние полости плунжера гидроцилиндра дозирования с управляющими полостями гидрозамков рессор и баком через трехпозиционный гидрораспределитель в первой, третьей позиции или регулятор дорожного просвета в первой позиции его. Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения обеспечивают возможность установки корпуса гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет из положения минимального дорожного просвета, исключая промежуточную операцию по подъему корпуса гусеничной машины в положение максимального дорожного просвета. При исключении промежуточной операции сокращается время на подготовку машины к выполнению поставленной задачи. Также обеспечена возможность установки корпуса гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет из положения максимального дорожного просвета. Предлагаемое техническое решение имеет расширенные функциональные возможности. Кроме того, замена одного регулятора дорожного просвета позиционного типа дозирующим устройством, не требующим регулировки, обеспечивает снижение трудоемкости технического обслуживания машины, закачку одинаковых объемов жидкости в рабочие полости передней и задней групп. На чертеже представлена схема системы управления положением корпуса гусеничной машины. Система управления положением корпуса гусеничной машины включает гидропневматические рессоры 1 с гидравлическими 2 и пневматическими 3 полостями, разделенными эластичной диафрагмой. Гидравлическая полость 2 каждой рессоры 1 ограничена поршнем со штоком, связанным с рычагом и балансиром опорного катка (не показаны) и заперты гидрозамком 4 с управляющей 5 и напорной 6 полостями. В гидравлической полости 2 установлен амортизатор 7. Для натяжения гусеничных цепей каждого борта система управления положением корпуса оснащена гидропневматическим механизмом натяжения, включающим один на борт гидропневматический цилиндр 8 с пневматической 9, гидравлической поршневой 10 и штоковой 11 полостями. Поршневые полости 10 заперты гидрозамком 12, напорные полости 13 которых связаны между собой. Штоковые полости 11 гидропневматических цилиндров 8 связаны между собой и через предохранительные клапаны 14 связаны с управляющими полостями 15 гидрозамков 12. Параллельно предохранительным клапанам 14 установлены обратные клапаны 16, обеспечивающие слив жидкости из управляющих полостей 15 в штоковые полости 11 гидропневматических цилиндров 8. Для выполнения штатных операций по изменению положения корпуса гусеничной машины, установке его в положение Номинальный дорожный просвет, регулирования натяжения гусеничной цепи система управления положением корпуса гусеничной машины оснащена насосом 17, баком 18 и задающим устройством 19. Напорные полости 6 гидрозамков 4 объединены по группам для рессор 1 носа и кормы. Управляющие полости 5 гидрозамков 4 гидравлически связаны для всех рессор 1. Полости 5, 6, 11, 13 связаны с насосом 17 и баком 18 через задающее устройство 19. В цепи гидролиний связи передней и задней групп рессор 1 с насосом 17 и баком 18 установлены дроссели-корректоры 20, 21. Для ограничения натяжения гусеничной цепи в гидролинии связи поршневых полостей 10 с насосом 17 установлен предохранительный клапан 22. Для защиты насоса 17 от перегрузки в напорной магистрали установлен предохранительный клапан 23. Для установки корпуса машины в положение Номинальный дорожный просвет система управления положением корпуса гусеничной машины оснащена регуляторам дорожного просвета 24, установленным в районе заднего опорного катка. Регулятор дорожного просвета выполнен в виде двухпозиционного гидрораспределителя с управлением от кулачка. Для дозирования объемов рабочей жидкости, закачиваемой в гидравлические полости 2 рессор 1, система управления положением корпуса гусеничной машины дополнительно оснащена трехпозиционным гидрораспределителем 25 с электромагнитным управлением посредством электромагнитов 26, 27 и дозирующим устройством, конструктивная схема которого позволяет работу в режимах сумматора и делителя потоков. Дозирующее устройство состоит из одинаковых по конструктивной схеме гидроцилиндра дозирования 28 и гидрораспределителя управления 29. Эти гидравлические агрегаты оснащены плунжерами 30, 31, каждый из которых имеет по три кулачка центральный 32 и периферийные 33, 34. Эти кулачки образуют в корпусах четыре полости - внутренние 35, 36 и торцевые 37, 38. На образующих поверхностях корпусов гидроцилиндра дозирования 28 и двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 образованы каналы для подвода и отвода жидкости 39, 40 с одной стороны и 41, 42, 43 с другой. Торцевая полость 37 гидроцилиндра дозирования 28 связана с каналом 39 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29, а полость 38 - соответственно с каналом 40. Торцевая полость 37 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 связана с каналом 40 гидроцилиндра дозирования 28, а торцевая полость 38 - с каналом 39. Каналы 42 гидроцилиндра дозирования 28 и двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 связаны между собой и баком 18 гидролинией с нагрузочным дросселем 44 через регуля 3 467 тор дорожного просвета 24 в первой позиции его и первой позиции трехпозиционного гидрораспределителя 25, а также с управляющими полостями 5 гидрозамков 4 рессор 1 при третьей позиции трехпозиционного гидрораспределителя 25 и второй позиции регулятора дорожного просвета 24. Каналы 41, 43 гидроцилиндра дозирования 28, связанные между собой, соединены с баком 18 через трехпозиционный парораспределитель 25 в третьей позиции и с управляющими полостями 5 гидрозамков 4 рессор 1 в первой позиции данного гидрораспределителя. Каналы 41, 43 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 связаны с напорными полостями 6 гидрозамков 4 групп рессор 1. Система управления положением корпуса гусеничной машины работает следующим образом. При выполнении штатных операций по изменению положения корпуса Подъем корпуса, Опускание корпуса, Дифферент на нос, Дифферент на корму жидкость от насоса 17 через задающее устройство 19 подается в управляющие полости 5 гидрозамков 4. Гидрозамки 4 открываются. В зависимости от выполняемой операции напорные полости 6 гидрозамков 4 рессор 1 передней или задней групп соединяются через задающее устройство 19 с насосом 17 либо баком 18. Дроссели-корректоры 20, 21 обеспечивают выравнивание скоростей подъема и опускания корпуса гусеничной машины. Предохранительный клапан 23 обеспечивает защиту насоса 17 от перегрузок при достижении корпусом гусеничной машины крайнего положения при подъеме или дифферентах на нос, корму. При этом катушки электромагнитов 26, 27 обесточены и золотник гидрораспределителя 25 находится во второй позиции. При выполнении операций Натяжение гусениц, Ослабление гусениц гидрозамки 4 не открываются,устройство работает как прототип. При выполнении операций по установке корпуса гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет предлагаемое техническое решение обеспечивает возможности установки корпуса из положения минимального и максимального дорожного просвета. При установке корпуса гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет из положения максимального дорожного просвета включается насос 17, задающее устройство переводится в положение Номинальный дорожный просвет, подается напряжение на катушку электромагнита 26, переводящего золотник гидрораспределителя 25 в первую позицию. Регулятор дорожного просвета 24 находится в первой позиции. Жидкость от насоса 17 через задающее устройство 19 поступает в управляющие полости 5 гидрозамков 4 рессор 1 и открывает их. При начальном положения плунжера 31 в крайнем нижнем положении канал 41 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 закрыт кулачком 33 плунжера 31. Жидкость из полостей 2 рессор 1 задней группы поступает через канал 43 в полость 36 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 и далее через канал 40 в полость 38 гидроцилиндра дозирования 28. Одновременно жидкость поступает через канал 43 (канал 41 закрыт кулачком 33 плунжера 30) в полость 36 гидроцилиндра дозирования 28, затем через канал 40 в полость 37 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29, фиксируя положение плунжера 31. При поступлении жидкости в полость 38 плунжер 30 начинает перемещаться, вытесняя жидкость из полости 37 гидроцилиндра дозирования 28 через канал 39 в полость 35 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29, далее через канал 42, регулятор дорожного просвета 24 в первой позиции его в бак 18. Дроссель 44 ограничивает скорость опускания корпуса гусеничной машины. При движении плунжера 30 канал 43 гидроцилиндра дозирования 28 закрывается кулачком 34, а канал 41 открывается. Жидкость от насоса 17 через канал 41 поступает в полость 35 гидроцилиндра дозирования 28,затем через канал 39 в полость 38 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29. Одновременно с этим полость 37 данного гидрораспределителя через канал 40, полость 36, канал 42 гидроцилиндра дозирования 28, регулятор дорожного просвета 24 в первой позиции его соединяется с баком 18. Плунжер 29 переводится во вторую позицию. При перемещении плунжера 31 канал 41 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 открывается, а канал 43 закрывается кулачком 34. Жидкость из полостей 2 рессор 1 передней группы через гидрозамки 4, канал 41, полость 35, канал 39 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 поступает в полость 37 гидроцилиндра дозирования 28. Плунжер 30 перемещается, жидкость из полости 38 поступает через канал 40, полость 36, канал 42 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29, регулятор дорожного просвета 24 в первой позиции его на слив в бак 18. Одновременно жидкость из полости 36 гидроцилиндра дозирования 28 через канал 40 поступает в полость 37 и переводит плунжер 31 в исходное положение. При сливе, таким образом, равных объемов рабочей жидкости из полостей 2, корпус гусеничной машины опускается без дифферента на нос либо корму. Параллельно со сливом жидкости из полостей 2 рессор 1 через регуляторы дорожного просвета 24 производится натяжение гусеничных цепей. Для этого жидкость от насоса 17 через задающее устройство 19 подается в напорные полости 13 гидрозамков 12, открывает их и далее поступает в поршневые полости 10 гидропневматических цилиндров 8 обоих бортов. Из штоковых полостей 11 жидкость поступает через задающее устройство 19 в бак 18. Натяжение гусеничных цепей ограничивается предохранительным клапаном 22. 4 467 После достижения корпусом гусеничной машины заданного положения кулачок регулятора дорожного просвета 24 доходит до упора, и регулятор переводятся во вторую позицию, запирая гидролинию слива жидкости из полостей 35, 36 гидроцилиндра дозирования 28 и двухпозиционного гидрораспределителя управления 29. После достижения корпусом гусеничной машины положения Номинальный дорожный просвет катушка электромагнита 26 обесточивается и золотник трехпозиционного гидрораспределителя 25 возвращается во вторую позицию. Задающее устройство 19 переводится в нейтральное положение, гидрозамки 4, 12 закрываются, привод насоса 17 выключается. При установке корпуса гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет из положения минимального дорожного просвета включается насос 17, задающее устройство 19 переводится в положение Номинальный дорожный просвет, подается напряжение на катушку электромагнита 27, переводящего золотник трехпозиционного гидрораспределителя 25 в третью позицию. Жидкость от насоса 17 через задающее устройство 19 поступает в управляющие полости 5 гидрозамков 4 и открывает их. Регулятор дорожного просвета 24 находится во второй позиции. Жидкость от насоса 17 поступает через канал 42 в полость 35 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29, далее через канал 39 в полость 37 гидроцилиндра дозирования 28. Из полости 38 гидроцилиндра дозирования 28 жидкость через канал 40, полость 36,канал 43 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29, трехпозиционный гидрораспределитель 25 в третьей позиции его поступает в полости 2 рессор 1 задней группы. Жидкость от насоса 17 поступает также через канал 42 в полость 35 гидроцилиндра дозирования 28 и через канал 39 в полость 38 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29. Плунжер 31 меняет позицию. Далее жидкость от насоса 17 через каналы 42, 40 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 поступает в полость 38 гидроцилиндра дозирования 28, а из полости 37 этого гидроцилиндра жидкость через каналы 39, 41 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 закачивается в полости 2 рессор 1 передней группы. Далее плунжер 31 двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 возвращается в исходную позицию и цикл закачки жидкости продолжается, как описано выше. В данном случае дозирующее устройство работает в режиме делителя потоков. Параллельно производится натяжение гусеничных цепей. Для этого жидкость от насоса 17 через задающее устройство 19 подается в напорные полости 13 гидрозамков 12, открывает их и далее поступает в поршневые полости 10 гидропневматических цилиндров 8 обоих бортов. Из штоковых полостей 11 жидкость поступает через задающее устройство 19 в бак 18. Натяжение гусеничных цепей ограничивается предохранительным клапаном 22. Закачка жидкости в полости 2 рессор 1 от насоса 17 через делитель потока производится до тех пор, пока корпус гусеничной машины не поднимется до положения Номинальный дорожный просвет. При достижении этого положения корпусом регулятор дорожного просвета возвращается в первую позицию, соединяя каналы 42 гидроцилиндра дозирования 28 и двухпозиционного гидрораспределителя управления 29 со сливом в бак 18. Подъем корпуса гусеничной машины прекращается. Далее гидрораспределитель 25 возвращается во вторую позицию, насос 17 выключается, гидрозамки 4,12 закрываются. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает сокращение времени подготовки машины к выполнению поставленной задачи за счет исключения промежуточной операции при установке корпуса гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет. Обеспечивается возможность установки корпуса в положение Номинальный дорожный просвет из положения минимального дорожного просвета, что расширяет функциональные возможности системы управления положением корпуса гусеничной машины. Кроме того, замена одного регулятора дорожного просвета, требующего настройки и периодического технического обслуживания, дозирующим устройством снижает трудоемкость технического обслуживания гусеничной машины. Применение дозирующего устройства объемного типа позволяет обеспечить стабильность объемов жидкости, закачиваемой в рабочие полости рессор. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.