Гідропривод одноковшового екскаватора – навантажувача

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к одноковшовым экскаваторампогрузчикам и может быть использовано в други х машинах циклического действия во всех отраслях народного хозяйства. Известен гидропривод одноковшового экскаватора-погрузчика, содержащий насосы, гидробак, первую группу гидродвигателей, подключенный к первой группе гидродвигателей первый гидрораспределитель с двумя проточными каналами с противоположным направлением потока рабочей жидкости, вход одного из которых сообщен с первым насосом, а другого - со вторым насосом. Известный гидропривод обеспечивает выполнение не более двух совместных операций, поскольку золотники находятся в корпусе только трехсекционного исполнения. Одна из причин, препятствующи х получению требуемого технического результата, а именно обеспечения более двух совместных операций различных видов рабочего оборудования является то, что нахождение золотника в корпусе только трехсекционного исполнения не позволяет комбинированно использовать одно- и двухпроточные каналы золотников управления, что ограничивает функциональные возможности гидропривода, в частности исключает возможность одновременного использования гидродвигателей двух рабочих групп, а также исключает возможность использования двух насосов разной производительности. Наиболее близким по технической сущности и по достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа гидропривод одноковшового -экскаватора-погрузчика, содержащий насосы, гидробак, первую гр уппу гидродвигателей, подключенный к первой группе гидродвигателей первый гидрораспределитель, вторую гр уппу гидродвигателей с подключенным к ней вторым гидрораспределителем и выполненными в части его золотников с двумя открытыми проточными каналами, входы которых сообщены соответственно с вы ходами проточных каналов первого гидрораспределителя, а выходы проточных каналов второго гидрораспределителя сообщены с гидробаком. Конструкция известного гидропривода обеспечивает совмещение рабочих операций двух различных видов рабочего оборудования (экскавацион ного или погрузочного). Однако такой гидропривод не обеспечивает совмещение рабочих операций первой группы гидродвигателей с подключенным к ним первым гидрораспределителем со второй группой гидродвигателей с подключенным к ним вторым гидрораспределителем, поскольку поток рабочей жидкости от первого и второго насосов по напорным гидролиниям поступает в проточные каналы первого гидрораспределителя, которые обеспечивают встречное движение потоков рабочей жидкости и при переключении одного из золотников этого гидрораспределителя рабочая жидкость не поступает к гидрораспределителю второй группы гидродвигателей, а поступает на слив в гидробак, что не позволяет одновременно задействовать вторую группу гидродвигателей, т.е. не обеспечивается совмещение работ первой и второй групп гидродвигателей, что уменьшает возможность применения различных сменных видов рабочего оборудования, Кроме того, в известном решении подключение второго насоса ко второму гидрораспределителю осуществляется через первый гидрораспределитель, а это не обеспечивает оптимального расхода рабочей жидкости и приводит к ее нагреву, а подключение золотника с одним проточным каналом к гидродвигателю механизма поворота не позволяет использовать этот гидродвигатель на суммарной производительности двух насосов. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать гидропривод одноковшового экскаваторапогрузчика, в котором путем одновременного соединения одно- и двухпроточных напорных каналов золотников погрузочного и экскавационного оборудования достигается устойчивое совмещение любых рабочих операций с оптимальным распределением рабочей жидкости, реализуется возможность выполнения экска-вационных операций на суммарной производительности двух насосов, а также использование насоса большей производительности при работе с погрузочным оборудованием. Поставленная задача решается тем, что в гидроприводе одноковшового экскаватора-погрузчика, содержащем насосы, гидробак, первую гр уппу гидродвигателей рабочих органов, подключенный к первой группе гидродвигателей первый гидрораспределитель, вторую группу гидродвигателей и подключенным к ней вторым гидрораспределителем с выполненными в части его золотников с двумя открытыми проточными каналами, вход одного из которых сообщен с выходом проточного канала первого гидрораспределителя, а выходы проточных каналов второго гидрораспределителя через гидролинии сообщены с гидробаком, согласно изобретению насосы гидропривода выполнены с разной производительностью рабочей жидкости, один из которых с большей производительностью (65-80%) соединен через гидролинию с золотниками первого гидрораспределителя, а другой насос с меньшей производительностью (35-20%) соединен через гидролинию непосредственно с золотниками второго гидрораспределителя, при этом золотники первого гидрораспределителя выполнены с одним открытым проточным каналом, а золотники второго гидрораспределителя выполнены с двумя открытыми проточными каналами с противоположным направлением потока рабочей жидкости. Благодаря комбинированному использованию гидрораспределителей с золотниками с одно- и двухпроточными каналами достигается устойчивое совмещение любых рабочих операций с оптимальным распределением рабочей жидкости, реализуется возможность выполнения на суммарной производительности двух насосов, как экскавационных операций, так и привода гидродвигателя механизма поворота, а применение насосов с разной производительностью с оптимальным соединением их через гидролинии с соответствующими гидрораспределителями уменьшает нагрев и потери рабочей жидкости в гидроприводе при работе погрузочного и экскавационного оборудования. Вследствие этого достигается более эффективное распределение мощности двигателя между трансмиссией и гидроприводом погрузочного оборудования, что увеличивает производительность машины и существенно снижает расход топлива. На чертеже представлена гидравлическая схема гидропривода экскаватора-погрузчика. Гидропривод состоит из двух насосов: насоса 1 с большей производительностью 65-80% и насоса 2 с меньшей производительностью 35-20%, гидробака 3 рабочей жидкости и блока предохранительных клапанов 4, определяющих давление в гидроприводе. Насосы 1 и 2 соответственно соединены через обратные клапаны 5 и б напорными гидролиниями 7 и 8 с первым и вторым гидрораспределителями 9 и 10, золотники которых 11,12, 13,14,15,16, 17,18, 19, 20 соединены соответствующими гидролиниями 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 с гидроприводами: 41 - ковша погрузчика, 42 - стрелы погрузчика, 43 - резерва, 44 - ковша экскавационного оборудования, 45 - стрелы экскавационного оборудования, 46 - рукояти, 47 - механизма поворота, 48 - телескопической рукояти, 49, 50 опорных башмаков. Золотник 13 гидрораспределителя 9 показан как факультативный для сменных видов рабочего оборудования (например, бетоносмеситель, фреза по асфальту и т.п.). Напорная гидролиния 7 от насоса 1 с большей производительностью соединена со входом гидрораспределителя 9, выполненного с одним открытом проточным каналом "а", проходящим через золотники 11, 12, 13 и соединенного гидролинией 51 со вторым гидрораспределителем 10, конструктивное исполнение золотников которого 14-20 обеспечивает соединение открытого проточного канала "б" после золотника 20 гидролинией 52 со сливом в гибробак 3. Напорная гидролиния 8 от насоса 2 с меньшей производительностью соединена со входом второго гидрораспределителя 10 с противоположной стороны, выполненного с двумя открытыми проточными каналами "б" и "в" в части золотников 14-20, предназначенных для управления гидроприводами экскавационного оборудования (ковш, стрела, рукоять, механизм поворота, телескопи опоры) и позволяющих производить перемещение рабочего органа с максимальной скоростью или производить перемещение двух рабочих органов одновременно, как ковш-рукоять, стрела-поворот и т.д. Соединение открытого проточного канала "б" с гидроприводом 44 - ковша осуществляется через гидролинию 53, обратный клапан 54, гидролинию 55, золотник 14 и далее через гидролинии 27,28 с гидроприводом 44. Соединение открытого проточного канала "в" с гидроприводом 44- ковша осуществляется через гидролинию 56, обратный клапан 57, гидролинии 58, 55, золотник 14 и далее через гидролинии 27, 28 с гидроприводом 44. Соединение открытого проточного канала "б" с гидродвигателем 45 - стрелы осуществляется через гидролинию 59, обратный клапан 60, гидролинии 61, золотник 15 и далее через гидролинии 29, 30 с гидродвигателем 45. Соединение открытого проточного канала "в" с гидродвигателем 45 - стрелы осуществляется через гидролинию 62, обратный клапан 63, гидролинии 64, 61, золотник 15 и далее через гидролинии 29, 30 с гидродвигателем 45. Гидропривод одноковшового экскаватора-погрузчика работает следующим образом. В исходном положении золотники 11-20 гидрораспределителей 9, 10 находятся в нейтральном положении (транспортный режим). Рабочая жидкость, подаваемая насосом 1 с большей производительностью из гидробака 3 по напорной гидролинии 7 поступает в открытый проточный канал "а" зопотников Т1-13 первого гидрораспределителя 9 с одним проточным каналом. Из канала "а" по гидролинии 51 рабочая жидкость поступает в открытый проточный канал "б" золотников 14-20 второго гидрораспределителя 10 и далее после золотника 20 по гидролинии 50 на слив в гидробак 3, Одновременно поток рабочей жидкости, подаваемый насосом 2 из гидробака 3 по напорной гидролинии 8 поступает в открытый проточный канал "в" золотников 20-14 второго гидрораспределителя 10 и далее после золотника 14 по гидролинии 52 на слив в гидробак 3. Через золотники 14-20 второго гидрораспределителя 10 проход рабочей жидкости осуществляется по двум открытым проточным каналам "б" и "в" с противоположным направлением потока рабочей жидкости, причем по каналу "б" рабочая жидкость поступает от насоса 1 с большей производительностью, а по каналу "в" через золотники 20-14 от насоса 2 с меньшей производительностью. При включении одного из золотников 14-20 гидрораспредеяителя 10 в одно из рабочих положений, например золотника 14 поток рабочей жидкости, подаваемый насосом 1 из гидробака 3 по напорной гидролинии 7, через проточный канал "а" золотников 11-13 первого гидрораспределителя 9 с одним проточным каналом, гидролинию 53, обратный клапан 54 гидролинии 55, поступает в золотник 14, откуда через гидролинии 27, 28 рабочая жидкость поступает к гидродвигателю 44 ковша. Одновременно поток рабочей жидкости, подаваемый насосом 2 из гидробака 3 по направлению гидролинии 8 поступаете противоположной стороны в проточный канал "в" золотников 20-14 второго гидрораспределителя 10, далее через гидролинию 56, обратный клапан 57, гидролинию 58, 55, поступает в золотник 14, откуда через гидролинии 27, 28 рабочая Жидкость также поступает к гидродвигателю 44. " Таким образом, при включении любого из золотников 14-20 в одно из рабочих положений поток рабочей жидкости из проточных каналов "б" и “в" суммируется на включаемом золотнике и подается через гидролинии в соответствующий гидродвигатель, обеспечивая работу такого гидродвигателя с подачей рабочей жидкости под давлением от насосов 1 и 2, чем обеспечивается оптимальный режим работы основными элементами экскавационного оборудования (ковш, стрела, р укоять, механизм поворота) при максимальной скорости гидродвигателей. При включении одновременно двух любы х золотников 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 гидрораспределителя 10 в любой последовательности, каждый из двух одновременно включенных золотников обеспечивает независимую подачу рабочей жидкости в соответствующий гидродвигатель от каждого насоса отдельно. В данном случае очередность расположения золотников различного типа рабочего оборудования .определенно задана относительно проточных каналов "б" и "в", соединенных с насосами 1 с большей производительностью и насосом 2 с меньшей производительностью. Так, например, золотник 14 управления гидродвигателем 44 -ковша соотносится с золотником 15 управления гидродвигателем 45 - стрелы, золотник 16 управления .гидродвигателем 46 -рукояти соотносится с золотником 17 управления гидродвигателем 47 механизма поворота. Такая последовательность совмещения операций, выполняемых различными гидродвигателями, дает возможность получить максимальную скорость включаемых в работу гидродвигателей за счет суммарной производительности двух насосов и позволяет уменьшить потери потока рабочей жидкости, т.е. снизить перепад давления рабочей жидкости между входом и выходом гидрораспределителя, поскольку потери давления в гидросистеме сведены до минимума, что увеличивает производительность и КПД гидросистемы экскаватора-погрузчика. Например, при одновременном включении золотников 14 и 15 в одно из рабочих положений поток рабочей жидкости, подаваемый насосом 1 поступает в золотник 14, откуда рабочая жидкость поступает к гидродвигателю 44 - ковша и далее аналогично тому, как описано выше, а через золотник 15 от насоса 2 рабочая жидкость поступает к гидрораспределителю 45 - стрелы и далее аналогично тому, как описано выше. Таким образом, при включении двух любых золотников привода экскавационного оборудования (ковша 14, стрелы 15, рукояти 16, механизма поворота 17) обеспечивается устойчивое совмещение работы гидрораспределителей 44,45,46,47, а, следовательно и работы ковша, стрелы, привода телескопической рукояти с поворотом экскавационного оборудования с оптимальным распределением производительности насосов 1 и 2 между потребителями. Золотники 19 и 20, управляющие гидрораспределителями опор 49 и 50 выполнены аналогично выше описанным золотникам, т.е. обеспечивают подачу потока рабочей жидкости к гидродвигателям 49 и 50, делая возможным как раздельную, так и совместную работу двух опор экскаватора-погрузчика или одну из опор и привода телескопической рукояти. Кроме того, выполнение первого насоса с производительностью 65-80%, а второго насоса - 35-20% от суммарной производительности насосов позволяет более оптимально использовать мощность двигателя машины, так как при работе погрузочным оборудованием происходит отбор мощности для трансмиссии. Указанное подключение насосов незначительно влияет на потери мощности в гидросистеме, так как при работе экскавационного оборудования трансмиссия не функционирует.