Рекуперативний гідропривід крана-маніпулятора

Рекуперативний гідропривід кранаманіпулятора, що складається з гідронасоса, проточного гідророзподільника, переливних клапанів, фільтра, гідробака, нагнітальної та зливної магістралей, підвідних робочих гідроліній, привідних гідроциліндрів підйому стріли, складання стріли, висування стріли, висувних опор та гідромотора поворотної колони, який відрізняється тим, що в гідросистему керування привідних гідроциліндрів встановлюють пропорційний проточний гідророз 3 чи щілини [патент України №18681, кл. В60Р1/64, публ. 15.11.2006.]. Запропонована гідросистема створюватиме плавність процесу пуску та гальмування виконавчих органів крана - маніпулятора, зменшуючи тим самим динамічні навантаження на механізми системи приводу, проте не зменшуючи енергоємність процесу роботи крана - маніпулятора. Іншим недоліком такої системи гідроприводу є неможливість її програмування на задані закони руху через відсутність підключення гідроапаратури до електронних машин обрахунку через те, що на даному прототипі встановлена система гідроприводу з ручним керуванням. Технічним завданням корисної моделі є зменшення навантаження на гідронасос системи приводу та зменшення енерговитрат крана - маніпулятора при його роботі, без зменшення ефективності, за рахунок вдосконалення вищезгаданої системи гідроприводу. Поставлене корисною моделлю завдання досягається тим, що в гідросистему крана - маніпулятора замість проточного гідророзподільника з ручним керуванням встановлюють пропорційний електрогідравлічний золотниковий розподільник із дросельними проточками на кожному із золотників, двопозиційний розподільник потоку з електромагнітним керуванням, підпружинений переливний клапан із гідравлічною керуючою лінією, гідпроакумулюючий пристрій та систему цифро - аналогового керування. Робота такої системи гідроприводу крана - маніпулятора ґрунтується на дисипативних властивостях маніпуляторів [Жавнер В. Л., Крамской Э. И. «Погрузочные манипуляторы». - Л.: Машиностроение, 1975 - 160 с]. В запропонованій гідросистемі робоча рідина накопичуватиметься в гідроакумуляторі, звідки через систему відводу потраплятиме до лінії низького тиску гідронасоса, тим самим зменшуватиме навантаження на приводному валу гідронасоса, що зменшуватиме енергетичні витрати. Цифро аналогова система керування визначатиме області та періоди, коли кран - маніпулятор працює в режимі розсіяння енергії та подаватиме відповідний керуючий сигнал на керуючі пристрої для накопичення енергії в гідроакумуляторі. Накопичена в гідроакумуляторі робоча рідина через автономну систему переливу під тиском подаватиметься в канал низького тиску гідронасоса системи гідроприводу, тим самим зменшуватиме перепад тиску в гідронасосі, що зменшуватиме миттєву споживчу потужність гідронасоса та зменшуватиме навантаження на його робочі органи. Технічна суть і принцип дії рекуперативного гідроприводу крана - маніпулятора пояснюється кресленням, де: на фіг. - зображено гідравлічну схему кранаманіпулятора із рекуперацією енергії. Рекуперативний гідропривід кранаманіпулятора складається з гідронасоса 1, пропорційного проточного гідророзподільника 2 з електромагнітним приводом 3, розташованим на кожному із золотників, переливних клапанів 4, фільтра 5, гідробака 6, нагнітальної 7 та зливної 8 магістралей, підвідних робочих гідроліній 9, 10, 11, 12, 53843 4 13. До гідросистеми також входять привідні гідродвигуни: гідроциліндр підйому стріли 14, складання стріли 15, висування стріли 16, висувних опор 17 та гідромотору 18 поворотної колони. Поршневі порожнини гідроциліндрів 14, 15, 16 та нагнітальні секції гідромотора 18 з'єднано з відповідними каналами пропорційного гідророзподільника 2 гідросистеми крана-маніпулятора через двопозиційні розподільники потоку 19 з електромагнітним керуванням 20, зливні канали яких через гідролінію 21 приєднано до гідроакумулятора 22. Гідроакумулятор 22, через підпружинений переливний клапан 23 із гідравлічним керуючим клапаном 24 та систему зворотних клапанів 25, з’єднано з вхідним каналом 26 гідронасоса 1. Електричні виходи електромагнітів 3 та 20 гідророзподільника 2 та 19 через клемну коробку 27 замкнені на підсилювачах аналогових сигналів (ПАС) 28. До підсилювачів аналогових сигналів підключено дискретні виходи 29 контролера цифро-аналогового перетворювача (АЦП/ЦАП) 30, який через канал передачі даних 31 приєднано до персонального комп'ютера 32. Живлення струмом підсилювачів аналогових сигналів (ПАС) 28 відбувається від електросистеми 33 базовоїмашини крана-маніпулятора. Електронна система наведеної гідросистеми також містить датчики руху 34, що знаходяться на виконавчих гідродвигунах 14, 15, 16 та 18. Датчики руху приєднано до аналогових входів 35 контролера аналого-цифрового перетворювача (АЦП/ЦАП) 30. Живлення датчиків 34 здійснюється від електросистеми 33. Рекуперативний гідропривід кранаманіпулятора працює наступним чином. За допомогою двигуна базової машини приводять в роботу робочий гідронасос 1 системи приводу. Від гідронасосу 1 робоча рідина з гідробака 6 по напірній гідролінії 7 потрапляє в проточний канал 36 електропропорційного гідророзподільника 2. При нейтральному положенні всіх золотників рідина через проточний канал 36 гідророзподільника через зливну гідролінію 8 та фільтр 5 потрапляє в гідробак 6. Визначивши необхідний режим та траєкторію руху, оператор крана - маніпулятора, за допомогою програмного забезпечення, формує цифровий керуючий сигнал на комп'ютері 32, який потоком даних передається на контролер (АЦП/ЦАП) 30. Контролер 30 перетворює отриманий потік числових даних на величину сили струму та через дискретні виходи 29 передає його на відповідний підсилювач (ПАС) 28, де керуюча сила струму підсилюється до величини пропорційної величині струму живлення пропорційних електромагнітів 3 відповідної секції гідророзподільника 2 (фіг. 1). Підсилювачі 28 через клемну коробку 27 подають струм на відповідний електромагніт 3 розподільника 2. При подачі на електромагніти 3 струму, вони встановлюють відповідний золотник розподільника 2 в заданому положенні, тим самим відкривають прохідний отвір розподільника 2, по якому робоча рідина потрапляє від гідронасосу через підвідну гідролінію до привідного гідродвигуна кранаманіпулятора, що приводитиме його в рух. По за 5 53843 вершенні заданого руху, оператор кранаманіпулятора формує на комп'ютері 32 новий сигнал та передає його на описану вище апаратуру керування, робота якої буде аналогічною. При роботі гідроциліндрів 14, 15, 16 та гідромотора 18 існують періоди розсіювання ними енергії (під час опускання вантажу, коли відбувається складання вказаних гідро циліндрів, та при гальмуванні поворотної колони в процесі орієнтації стрілової системи). За допомогою датчиків руху визначатимуться області існування таких періодів. Контролер 30 через аналогові виходи 35 за допомогою датчиків руху 34 визначатиме періоди, коли штоки гідроциліндрів рухатимуться вниз (по схемі фіг. 1). При настанні визначених періодів, в АЦП/ЦАП форму Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 ватиметься керуючий сигнал, який через дискретні виходи 29 та підсилювачі 28 подаватиметься на відповідний електромагніт 20 розподільника потоку 19. Це переключатиме розподільник потоку в позицію зливу й рідина з відповідного гідродвигуна витіснятиметься по гідролінії 21 в гідроакумулятор 22 (відповідні секції золотникового гідророзподільника 2 в даний момент будуть перекриті для унеможливлення перетікання робочої рідини в гідробак). Робоча рідина з гідроакумулятора 22, при його наповненні, через гідравлічний керуючий клапан 23 та систему зворотних клапанів 25 потраплятиме до гідронасоса 1, тим самим створюватиме рекуперацію енергії в гідроприводі кранаманіпулятора. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601