Гідравлічний привод механізму повороту екскаватора

Изобретение относится к области машиностроения и касается механизмов поворота рабочего оборудования землеройно-транспортных, подъемных машин и может быть использовано в гидравлических приводах экскаваторов, поворотных грейферных погрузчиков и т.п. машин. Известен гидравлический привод механизма поворота экскаватора, включающий цилиндр двустороннего действия, в котором установлен шатун и поршень, образующие торцевую полость, шток-рейку, связанную с валом-шестерней, установленным в цилиндре, поршневые полости которого через обратные и переливные клапаны соединены с распределителем управления [1], Изгибающий момент на шток-рейке компенсируется установкой дополнительной опоры, которая фиксируется в корпусе крышкой, зазор между шток-рейкой и опорой устанавливается при помощи набора шайб. В процессе эксплуатации по мере износа опоры количество шайб дополняют, при этом возникает необходимость в периодической смазке поверхности контакта опоры. Такой гидравлический привод механизма поворота не обеспечивает автоматического регулирования зазора между шток-рейкой и опорой и система не является достаточно надежной и долговечной в эксплуатации. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать гидравлический привод механизма поворота путем применения устройства компенсации- усилия на шток-рейке. чем достигается автоматическое регулирование зазора в соединении шток-шатун, что в свою очередь компенсирует изгибающий момент, возникающий в эвольвентном зацеплении привода механизма поворота, увеличивает таким образом долговечность работы механизма, повышает его надежность, улучшает условия эксплу-атации, сокращает затраты на обслуживание. Поставленная задача решается тем, что в гидравлическом приводе механизма поворота экскаватора, включающем цилиндр двустороннего действия, в котором установлены шатун и поршень, образующие торцевую полость, шток-рейку, связанную с валом-шестерней, установленным в цилиндре, поршневые полости которого через обратные и переливные клапаны соединены с распределителем управления, согласно изобретению, торцевая полость соединена с поршневыми полостями цилиндра двустороннего действия посредством элемента "или" и выполненных соосно в поршне и шатуне отверстий, одно из которых имеет дроссель. Благодаря применению такого устройства компенсации усилия достигается требуемый технический результат, а именно: автоматическое регулирование зазора в соединении шток-шатун, значительное повышение КПД механизма за счет создания эффекта жидкостного подшипника в зоне контакта шток-рейка - подпятник, а также за счет дозированного подвода рабочей жидкости при помощи соосных отверстий г, дросселя. На чертеже показана принципиальная схема гидравлического привода механизма поворота. Гидравлический привод механизма поворота состоит из цилиндра двустороннего действия 1, включающего шток-рейку 2 с поршнями 3, вал-шестерню 4, корпус 5 с гильзами 6. Шток-рейка 2 и вал-шестерня 4 соединены посредством зубчатого эвольвентного зацепления. В корпусе 7 установлены поршень 8 с шатуном 9, образующие торцевую полость "а". Шатун 9 имеет баббитовый подпятник 10. В поршне 8 и шатуне 9 выполнены соосно отверстия "б" и "в" соответственно, причем в отверстии "в", выполненном в шатуне 9 установлен дроссель 11. Кроме того, в корпусе 7 помещен шарик 12 и две втулки 13. выполняющие функцию элемента "ИЛИ". Канал 14 служит для подачи высокого давления в торцевую полость "а" корпуса 7. Гидролинии 15, 16, 17, 18, 19, 20. 21,22 соединяют поршневые полости "г" цилиндра 1 и рабочую полость корпуса 7 с переливными 23, 24 и обратными 25, 26 клапанами соответственно, и распределителем управления 27, который связан с гидролиниями нагнетания 28 и слива 29, 30. Гидролиния нагнетания 28 связана с насосом (не указан), а, слива 29, 30 - с баком рабочей жидкости, 31 - прокладки (например фторопластовые). Гидравлический привод механизма поворота работает следующим образом. Переключая распределитель управления 27 из нейтрального положения, например вправо, обеспечиваем подачу рабочей жидкости по гидролиниям 17. 15 и 19 в поршневую полость цилиндра 1 и через элемент "ИЛИ" в торцевую полость "а", образованную поршнем 8 и шатуном 9 с подпятником 10. При этом шарик 12 элемента "ИЛИ" перемещается, перекрывая гидролинию 20, и отсоединяют гидролинии 15, 17 от гидролиний 16, 18, распределитель управления 27 соединяется с линией слива 29, а переливной клапан 23, и обратный клапан 25 отсоединяют гидролинию 17 от линии слива 30. Поршень 3 перемещает шгок-рейку 2 и через зубчатое зацепление вращает вал-шестерню 4 - происходит поворот механизма вправо. При повороте из противоположной полости цилиндра 1 рабочая жидкость по гидролиниям 16, 18,29 поступает на слив в бак рабочей жидкости. Одновременно с этим высокое давление поступает по каналу 14 в торцевую полость "а" корпуса 7 и воздействует на поршень 8, шатун 9 и подпятник 10, который поджимается к шток-рейке 2. Усилие прижима пропорционально величине давления в поршневой полости "г" цилиндра 1. Реактивное усилие, возникающее в зубчатом эвольвентном зацеплении и вызывающее изгиб шток-рейки 2, компенсируется усилием прижима поршня 8 и шатуна 9 с подпятником 10, т.е. происходит автоматическое регулирование зазора в соединении шток-шатун. Диаметр поршня 8 и давление настройки переливных клапанов 23и 24 определяются из расчета соответствия реактивного усилия, изгибающего шток-рейку, и усилия прижима поршня 8 и шатуна 9 с подпятником 10. Соосные отверстия в поршне 8 и шатуне 9 с установленным дросселем 11, например втулки с отверстием, предназначены для подвода рабочей жидкости из торцевой полости в зону контакта шатуна 9 с баббитовым подпятником 10 для гидростатической разгрузки и смазки поверхности контакта шток-шатун, причем наличие дросселя 11 обеспечивает дозировку жидкости, попада-емой на подпятник 10. При возврате распределителя управления 27 в нейтральное положение перекрываются гидролинии 17, 18, а также 28, 29. Под воздействием момента инерции, присущего любому механизму, вал-шестерня 4 перемещает шток-рейку2, создавая в запертой торцевой полости "а" цилиндра 1 повышенное давление, определяемое давлением настройки переливного клапана 24, через который рабочая жидкость вытесняется на слив в гидролинию слива 30 и происходит торможение вал шестерни 4. Одновременно в противоположной поршневой полости цилиндра 1, вследствие движения шток-рейки 12 с поршнем 3, создается разрежение, которое восполняется подачей рабочей жидкости через обратный клапан 25 и гидролинию 21 из бака рабочей жидкости. При перемещении шток-рейки 2 в противоположное положение система работает аналогичным образом.