Гидравлическая система экскаватора

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Чапля Андрей Иванович Котлобай Анатолий Яковлевич Костко Юрий Викторович Кондратьев Сергей Владимирович Тамело Владимир Федорович Котлобай Андрей Анатольевич(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) 1. Гидравлическая система экскаватора, содержащая многопоточный насосный агрегат, блоки гидравлических распределителей, связывающие рабочие полости гидромоторов привода ходового и технологического оборудования с напорными магистралями насосного агрегата и баком, отличающаяся тем, что гидравлическая система экскаватора оснащена одним однопоточным насосом и делителем потока, подводящая магистраль которого связана с напорной магистралью насоса, а отводящие - с напорными магистралями блоков гидравлических распределителей. 48182008.10.30 2. Гидравлическая система экскаватора по п. 1, отличающаяся тем, что делитель потока объемного типа содержит корпус с ротором, установленным в распределяющей втулке корпуса, приводимым во вращение, на роторе выполнены продольные пазы с полостями, связанными с полостью кольцевой канавки, образованной на роторе либо на внутренней поверхности распределяющей втулки, и подводящим каналом делителя потока, полости каналов, выполненных на поверхности распределяющей втулки, связаны с полостями продольных пазов ротора и отводящими каналами делителя потока. 3. Гидравлическая система экскаватора по п. 1, отличающаяся тем, что делитель потока установлен на фланец насоса, и ротор делителя потока, выполненный в виде силовой втулки, связан с валами насоса и привода.(56) 1. Раннев А.В. и др. Строительные машины Справочник. В 2 т. Т. 1. Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / Под общ. ред. Э.Н. Кузина. 5-е изд., перераб. - М. Машиностроение, 1991. - С. 25. 2. Раннев А.В. и др. Строительные машины Справочник. В 2 т. Т. 1. Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / Под общ. ред. Э.Н. Кузина. 5-е изд., перераб. - М. Машиностроение, 1991. - С. 27. Полезная модель относится к гидрообъемным передачам строительных машин, преимущественно к приводу ходового и технологического оборудования одноковшового полноповоротного экскаватора. Известна гидравлическая система одноковшового экскаватора, содержащая два насоса постоянной производительности, напорные магистрали которых связаны через блоки гидравлических распределителей с рабочими полостями гидравлических цилиндров одноковшового экскаватора 1. Известная двухпоточная гидравлическая система обеспечивает привод агрегатов экскаватора от насоса трактора и дополнительного насоса. Недостатком известной гидравлической системы одноковшового экскаватора является сложность. Так, привод дополнительного насоса требует наличия ряда механизмов, усложняющих оборудование. Известна гидравлическая система экскаватора, содержащая многопоточный насосный агрегат, блоки гидравлических распределителей, связывающие рабочие полости гидромоторов привода ходового и технологического оборудования с напорными магистралями насосного агрегата и баком 2. Гидравлическая система экскаватора оснащена двухпоточным насосным агрегатом, состоящим из двух насосов, валы которых приводятся через раздаточную коробку от силовой установки, обеспечивающим совмещение ряда технологических операций, что увеличивает производительность экскаватора. Недостатком известной гидравлической системы экскаватора является сложность. Так,наличие ряда механизмов привода насосов от силовой установки усложняет технологическое оборудование. Задачей, решаемой полезной моделью, является упрощение конструкции гидравлической системы экскаватора. Решение поставленной задачи достигается тем, что гидравлическая система экскаватора, содержащая многопоточный насосный агрегат, блоки гидравлических распределителей, связывающие рабочие полости гидромоторов привода ходового и технологического оборудования с напорными магистралями насосного агрегата и баком, оснащена одним однопоточным насосом и делителем потока, подводящая магистраль которого связана с напорной магистралью насоса, а отводящие - с напорными магистралями блоков гидравлических распределителей. 2 48182008.10.30 Решение поставленной задачи достигается также тем, что делитель потока объемного типа содержит корпус с ротором, установленным в распределяющей втулке корпуса, приводимым во вращение, на роторе выполнены продольные пазы с полостями, связанными с полостью кольцевой канавки, образованной на роторе либо на внутренней поверхности распределяющей втулки, и подводящим каналом делителя потока, полости каналов, выполненных на поверхности распределяющей втулки, связаны с полостями продольных пазов ротора и отводящими каналами делителя потока. Решение поставленной задачи достигается также тем, что делитель потока установлен на фланец насоса, и ротор делителя потока, выполненный в виде силовой втулки, связан с валами насоса и привода. Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения обеспечивают упрощение конструкции гидравлической системы экскаватора за счет формирования структуры гидравлической системы экскаватора на основе применения одного насоса и деления потока рабочей жидкости его необходимым образом посредством применения объемного делителя потока. Уменьшается число насосов гидравлической системы экскаватора, упрощается конструкция привода насосного агрегата. На фиг. 1 представлена схема гидравлической системы экскаватора фиг. 2 - продольный разрез делителя потока, устанавливаемого на фланец насоса фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2 фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2. Гидравлическая система экскаватора включает аксиально-поршневой гидронасос 1 с поворотным блоком цилиндров, работающий в режиме постоянной мощности, бак 2, блоки гидравлических распределителей 3, 4, связывающие рабочие полости гидравлических моторов 5, 6 привода ведущих звездочек гусеничного хода, гидравлического мотора 7 поворота платформы, гидроцилиндра 8 поворота верхней секции стрелы, гидроцилиндров 9,10 подъема-опускания стрелы, гидроцилиндров 11, 12 поворота рукояти и ковша с напорной магистралью насоса 1 и сливом в бак 2. При этом, магистрали гидравлических моторов 5, 7 и полости гидроцилиндра 8 подключены к гидравлическим распределителям блока 3, а магистрали гидравлического мотора 6, полости гидроцилиндров 9, 10, 11, 12 к гидравлическим распределителям блока 4. Гидронасос 1 оснащен делителем потока 13, подводящая магистраль которого связана с напорной магистралью насоса 1, а отводящие - с напорными магистралями блоков гидравлических распределителей 3, 4. Блоки гидравлических распределителей 3, 4 связаны напорной магистралью, в цепи которой установлен обратный клапан 14. Гидронасос 1 оснащен автоматической системой поддержания постоянной мощности,включающей гидроцилиндр с поршнем и штоком, связанным с поворотным блоком цилиндров насоса 1, образующими поршневую 15 и штоковую 16 полости, и двухпозиционный гидрораспределитель 17 следящего действия управления полостями 15, 16. Делитель потока 13 (фиг. 2) содержит корпус 17, ротор 18, установленный в распределяющей втулке 19 корпуса 17. Корпус 17 оснащен посадочными поверхностями 20, 21 для установки на фланец насоса 1 (не показан) и механизма привода (двигатель внутреннего сгорания не показан). Ротор 18 выполнен в виде силовой втулки, оснащен шлицами 22(шпоночным пазом), осуществляет связь валов механизма привода и насоса (не показаны). Шлицы 22 (шпоночный паз) рассчитаны на передачу расчетной нагрузки. Ротор 18 оснащен на наружной образующей поверхности продольными пазами 23. Полости продольных пазов 23 связаны с полостью кольцевой канавки 24, образованной на поверхности ротора 18. Полость кольцевой канавки 24 связана через каналы 25 с полостью кольцевой канавки 26, образованной на наружной поверхности распределяющей втулки 19, и подводящим каналом 27 корпуса 17 делителя потока. На поверхности распределяющей втулки 19 образованы две группы продольных каналов 28, 29 с полостями, связанными с полостями кольцевых канавок 30, 31 на наружной 3 48182008.10.30 поверхности распределяющей втулки 19. Полости кольцевых канавок 30, 31 связаны с отводящими каналами 32, 33 делителя потока. Каналы 28, 29 групп равномерно расположены по поверхности распределяющей втулки 19, смещены внутри каждой группы и по группам друг относительно друга по длине распределяющей втулки 19 и углу, с числом каналов в каждой группе, равным числу продольных пазов 23 ротора 18. Степень дискретизации потока рабочей жидкости насоса 1 задается числом продольных пазов 23 и каналов 28, 29 в каждой группе. Делитель потока оснащен системой дренажа 34. Гидравлическая система экскаватора работает следующим образом. Включается двигатель машины и механизм привода, вал которого (не показаны), связанный с ротором 18, вращает вал насоса 1. Вал насоса 1 вращается и рабочая жидкость из бака 2 (см. фиг. 1) подается к подводящему каналу 27 (см. фиг. 2) делителя потока 13 рабочей жидкости. Рабочая жидкость через канал 27 поступает в полость кольцевой канавки 26 и далее через каналы 25 в полости кольцевой канавки 24 и продольных пазов 23. Рабочая жидкость из полостей продольных пазов 23 периодически поступает к группам каналов 28, 29, образованных в распределяющей втулке 19, и далее в полости кольцевых канавок 30, 31 и отводящих каналов 32, 33. Через один из отводящих каналов (например, 32) делителя потока 13 поток рабочей жидкости насоса 1 поступает в напорную магистраль блока гидрораспределителей 3 и далее через секции гидрораспределителей в напорные магистрали гидромоторов 5, 7, полости гидроцилиндра 8. Аналогично, через второй отводящий канал (например 33), поток рабочей жидкости насоса 1 поступает в напорную магистраль блока гидрораспределителей 4 и далее через секции гидрораспределителей в напорные магистрали гидромотора 6, полости гидроцилиндров 9, 10, 11, 12. При второй позиции гидрораспределителей блока 3 поток рабочей жидкости из отводящего канала 32 делителя потока 13 поступает через обратный клапан 14 в напорную магистраль блока гидрораспределителей 4. Для движения экскаватора прямым либо обратным ходом секции гидрораспределителей блоков 3, 4 переводятся в первую либо третью позиции. Делитель потока 13 обеспечивает деление потока рабочей жидкости насоса 1 и независимость параметров расхода рабочей жидкости по напорным магистралям гидромоторов 5, 6 от нагрузки. При маневрировании экскаватора гидрораспределители управления гидромоторами 5,6 переводятся в различные позиции. Для плавного поворота гидрораспределитель гидромотора забегающей гусеницы (например, 5) переводится в первую либо третью позиции при запертых магистралях гидромотора 6. Для поворота экскаватора на месте гидрораспределитель гидромотора 5 переводится в первую либо третью позиции при положении гидрораспределителя гидромотора 6 в третьей либо первой позиции. При выполнении маневрирования делитель потока 13 обеспечивает независимость параметров расхода рабочей жидкости по напорным магистралям гидромоторов 5, 6 от нагрузок. При выполнении технологических операций копания и транспортирования грунта работа гидромотора 7 привода поворотной платформы и гидроцилиндра 8 поворота верхней секции стрелы может быть совмещена с подъемом-опусканием стрелы, поворотом рукояти и ковша, выполняемыми гидроцилиндрами 9, 10, 11, 12. Делитель потока 13 обеспечивает независимость параметров расхода рабочей жидкости по напорным магистралям гидромотора 7, гидроцилиндров 8, 9, 10, 11, 12 от нагрузок. При повороте платформы и верхней секции стрелы гидромотором 7 и гидроцилиндром 8 и запертых полостях гидроцилиндров 9, 10, 11, 12 поток рабочей жидкости из напорной 4 48182008.10.30 магистрали блока гидравлических распределителей 4 поступает на слив в бак 2. Делитель потока 13 позволяет поддерживать необходимый уровень давления в одной из напорных магистралей при давлении слива во второй магистрали. При выполнении операций копания грунта, при остановленной платформе и зафиксированном положении верхней секции стрелы поток рабочей жидкости из напорной магистрали блока гидравлических распределителей 3 через обратный клапан 14 поступает в напорную магистраль блока гидравлических распределителей 4, обеспечивая увеличение мощности оборудования экскаватора при выполнении операций копания грунта. При превышении давления в напорной магистрали насоса 1 значения, заданного регулировкой пружины гидрораспределителя 17, он переводится во вторую позицию. Рабочая жидкость подается в поршневую полость 15, шток гидроцилиндра управления положением блока цилиндров насоса 1 уменьшает угол наклона блока цилиндров. Производительность насоса 1 и давление в напорной магистрали его уменьшаются, и золотник гидрораспределителя 17 возвращается в исходное положение. Следящая система реализует режим постоянной мощности. Установка делителя потока, обеспечивая одновременную работу контуров потребителей при различных нагрузочных режимах, позволяет отказаться от использования двух насосов, сложных механизмов их привода. При необходимости количество одновременно работающих контуров потребителей может наращиваться при установке многопоточного делителя потока. Возможность установки одного насоса существенно упрощает гидравлическую систему экскаватора за счет исключения сложной системы механических приводов нескольких насосов. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает упрощение конструкции гидравлической системы экскаватора за счет применения одного насоса и деления потока рабочей жидкости его необходимым образом посредством применения объемного делителя потока. Уменьшается число насосов гидравлической системы экскаватора, упрощается конструкция привода насосного агрегата. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6