Гідроприлад робочого обладнання фронтального навантажувача

Изобретение относится к машиностроению, а именно к землеройно-транспортным и погрузочноразгрузочным машинам и их гидромеханическим приводам, и может быть использовано в грузоподьемных устройствах для поддержания рабочего органа (ковша, вильчатого захвата и др.) с грузом в положении строго определенном относительно плоскости установки базовой машины при опускании и подъеме стрелы. Известен гидропривод рабочего оборудования фронтального погрузчика, содержащий источник питания рабочей жидкости, гидробак, гидроцилиндры привода рабочего органа и стрелы, имеющие подпружиненные золотники и рукоять управления, дросселирующие гидрораспределители управления рабочим органом и стрелой, подключенные к соответствующим рабочим полостям гидроцилиндров привода рабочего органа и стрелы, к источнику питания и к гидробаку, рычажно-шарнирный подпружиненный механизм, один конец которого шарнирно связан с гидроцилиндром привода рабочего органа, а другой - с золотником гидрораспределителя управления приводом рабочего органа [1]. К недостаткам известного гидропривода следует отнести то, что для выполнения работ с применением вильчатого захвата или любого другого рабочего органа требуется трудоемкая переналадка рычажношарнирного механизма, а также невозможность возврата стрелы и ковша в положение начала работы при движении экскаватора, а это требует для выполнения таких операций поэтапного увеличения времени цикла. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования гидропривода рабочего оборудования фронтального погрузчика, в котором путем внесения изменений в рычажно-шарнирный механизм и в систему его управления обеспечивается автоматическое выравнивание как ковша, так и любого другого органа, в частности вильчатого захвата как при подъеме, так и при опускании стрелы и ковша в положение начала работы, достигается быстрая переналадка рабочего оборудования, например с режима работы с ковшом в режим работы с вильчатым захватом и за счет этого увеличивается производительность экскаватора из-за сокращения времени цикла, а также снижается утомляемость оператора. Поставленная задача решается тем, что в гидроприводе рабочего оборудования фронтального погрузчика, содержащем источник питания рабочей жидкости, гидробак, гидроцилиндры гидропривода рабочего органа и стрелы, имеющие подпружиненные золотники и рукоять управления дросселирующие гидрораспределители управления гидроприводами рабочего органа и стрелы, подключенные к соответствующим рабочим полостям гидроцилиндров рабочего органа и стрелы, к источнику питания и к гидробаку, рычажно-шарнирный подпружиненный механизм, один конец которого шарнирно связан с гидроцилиндром гидропривода рабочего органа, а другой - с золотником гидрораспределителя рабочего органа, согласно изобретению гидропривод рабочего оборудования фронтального погрузчика снабжен первым дискретным гидрораспределителем, кинематически связанным с дросселирующим гидрораспределителем управления гидроприводом стрелы, дополнительным источником питания, промежуточным дискретным гидрораспределителем, установленным между дополнительным источником питания и первым дискретным гидрораспределителем, вторым дискретным гидрораспределителем, подключенным к первому дискретному гидрораспределителю, устройством фиксации плавающего положения золотника дросселирующего гидрораспределителя управления гидроприводом стрелы, подключенным ко второму дискретному гидрораспределителю, первым и вторым гидроклапанами ИЛИ, вход первого из которых подключен к первому дискретному гидрораспределителю, а выход его - к торцовой полости дросселирующего гидрораспределителя управления гидроприводом рабочего органа, например ковша, гидроцилиндром одностороннего действия, встроенным в рычажно-шарнирный механизм с возможностью взаимодействия в одной из позиций его поршня, через поворотный рычаг рычажно-шарнирного механизма, со вторым дискретным гидрораспределителем, и подключенным через второй гидроклапан ИЛИ к первому дискретному гидрораспределителю, и третьим дискретным гидрораспределителем, подключенным входом к дополнительному источнику питания и выходами, через второй гидроклапан ИЛИ, к гидроцилиндру одностороннего действия, а через первый гидроклапан ИЛИ к торцовой полости гидрораспределителя управления гидроприводом ковша. На фиг. 1 представлена гидравлическая схема гидропривода рабочего оборудования фронтального погрузчика; на фиг. 2 - кинематическая схема погрузочного оборудования при работе с ковшом в режиме возврата в исходное положение; на фиг. 3 - кинематическая схема погрузочного оборудования при работе с вильчатым захватом. Гидропривод рабочего оборудования фронтального погрузчика содержит (фиг. 1) источник питания рабочей жидкости, например насос 1, напорной гидролинией 2 подключенный к блоку 3 гидрораспределителей, состоящем из двух последовательно соединенных дросселирующих гидрораспределителей управления гидроприводами рабочего органа и стрелы: гидрораспределители 4, подключенного напорными гидролиниями 5 и 6 к гидроцилиндру 7 гидропривода рабочего органа, например ковша 8 (см. фиг. 2), и гидрораспределителя 9, подключенного на1 порными гидролиниями 10 и 11 к паре гидроцилиндров 12 гидропривода стрелы 13. Подключение гидрораспределителя 9 к паре гидроцилиндров 12 осуществляется посредством напорной гидролинии 10 через регулируемый дроссель 14 с обратным клапаном 15. Стрела 13 (фиг. 2) шарнирно и посредством гидроцилиндра 7, тяг 16 и 17 соединена с ковшом 8. Гидрораспределители 4 и 9 подключены (см. фиг. 1) через сливную гидролинию 18 к гидробаку 19. Корпус блока 3 жестко закреплен на самоходном шасси 20 (фиг, 2). Гидропривод снабжен первым дискретным гидрораспределителем 21 (фиг. 1), кинематически связанные с гидрораспределителем 9 управления гидроприводом стрелы 13 (см. фиг. 2). Гидрораспределитель 21 одним входом подключен напорной гидролинией 22 через промежуточный дискретный гидрораспределитель 23 к дополнительному источнику питания 24 и напорными гидролиниями 25 и 26 через второй дискретный гидрораспределитель 27 и напорную гидролинию 28 -к устройству 29 фиксации плавающего положения золотника гидрораспределителя 9 управления гидроприводом стрелы 13. Через напорную гидролинию 30, первый гидроклапан ИЛИ 31 и напорную гидролинию 32, гидрораспределитель 21 подключен к торцовой полости гидрораспределителя 4 управления гидроприводом ковша 8, а через напорную гидролинию 25, второй гидроклапан ИЛИ 33 гидрораспределитель 21 подключен к гидроцилиндру 34 одностороннего действия, встроенному, в рычажношарнир-ный механизм 35 (см. фиг. 2), который состоит из тяг 36 и 37, поворотных рычагов 38 и 39, толкателей 40 и 41 и пружины 42. Один конец рычажно-шарнирного механизма 35 через тяги 16 и 17 шарнирно связан с ковшом, а другой - с золотником гидрораспределителя 4 (фиг. 1). Рычажно-шарнирный механизм 35через поворотный рычаг38 связан со вторым дискретным гидрораспределителем 27, выключающим устройство 29 фиксации плавающего положения гидрораспределителя 9 в момент достижения ковшом исходного положения. При необходимости выполнения работе различным оборудованием, например вильчатым рабочим органом, гидроцилиндр 34 (фиг. 1) обеспечивает переналадку рычажно-шарнирного механизма 35 путем изменения позиции поршня 43, увеличивая на требуемую длину тягу 44, несущую гидроцилиндр 34. Вильчатый захват 45 (см. фиг. 2, 3) связан с третьим дискретным гидрораспределителем 46, вход которого подключен гидролинией 47 к дополнительному источник питания 24, а выход гидрораспределителя 46 подключен гидролинией 48 через гидроклапан ИЛИ 33 к гидроцилиндру 34 одностороннего действия. Кроме того, гидрораспределитель 46 подключен по напорной гидролинии 49, первый гидроклапан ИЛИ 31 и по напорной гидролинии 32 к торцовой полости гидрораспределителя 4. Для разгрузки напорной гидролинии 49 от избыточного давления, вызванного перемещением золотника гидрораспределителя 4, в нее встроен разгрузочный клапан 50. Управление гидрораспределителя 4 может осуществляться, например: вручную при помощи рукоятки 51, поворотного рычага 52 и тяг 53 и 54; при помощи рычажно-шарнирного механизма 35 со встроенным гидроцилиндром 34; посредством сервоуправления, сигнал для которого поступает от дополнительного источника питания 24 через промежуточный дискретный гидрораспределитель 23, управляемый электромагнитом (на чертеже не показан), первый дискретный гидрораспределитель 21, подключенный через напорные гидролинии 25, 30, первый гидроклапан ИЛИ 31 через напорную гидролинию 32' к " торцовой полости гидрораспределителя 4 или от дополнительного источника питания 24 через третий дискретный гидрораспределитель 46 по напорной гидролинии 49, первый гидроклапан ИЛИ 31 и по напорной гидролинии 32 к торцовой полости гидрораспределителя 4 (фиг. 1). Управление гидрораспределителем 9 осуществляется вр учн ую при помощи рукоятки 55, тяг 57 и 58 (см. фиг. 2) поворотного рычага 56. Гидропривод рабочего оборудования фронтального погрузчика работает следующим образом. При работе погрузчика ковшом 8 вильчатый захват 45 заброшен назад, как это показано на фиг. 2 и зафиксирован известным образом (на чертеже не показано). При манипулировании ковшом 8 у поверхности земли управление золотником гидрораспределителя 4 осуществляется только вручную при помощи рукоятки 51 поворотного рычага 52 и тяг 53. 54. Под дейст-иием пружины 42 рычажно-шарнирный механизм 35 перемещается плево, образуя между толкателями 40, 41 и тягами 36, 37 зазор, вследствие чего имеется возможность свободно манипулировать рукоятью 51. Поршень 43 гидроцилиндра 34 занимает нижнее положение. При подъеме стрелы 13 в полном повороте ковша 8 зазор между толкателями 40, 41 и тягами 36, 37 исчезает, а при дальнейшем подьеме стрелы 13 включается рычажно-шарнирный механизм 35. При этом толкатель 40 торцовой поверхностью воздействует на тягу 36, поворотный рычаг 38, тягу со встроенным гидроцилиндром 34, поворотный рычаг 39, тягу 37, толкатель 41, поворотный рычаг 52, тягу 54. В этом случае золотник гидрораспределителя 4 под действием тяги 53 смещается влево (см. фиг. 2). Рабочая жидкость от источника питания 1 через гидрораспределитель 4 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 7 гидропривода рабочего органа, в частности ковша 8. В этом случае ковш 8 отворачивается, тяга 17 поворачивается влево, а рычажно-шарнирный механизм 35 под действием пружины 42 перемещается до тех пор, пока зологник гидрораспределителя 4 не вернется в нейтральное положение под действием имеющейся в нем пружины. При этом происходит поворот ковша 8 до тех пор, пока его режущая кромка не достигнет положения равного порядка 60° по отношению к линии горизонта. При дальнейшем подьеме стрелы 13 иовш 8 будет занимать также же положение, обеспечивая безопасную работу и отсутствие просыпания груза. После выгрузки в кузов транспортного средства или в отвал, стрела 13 по-прежнему находится в верхнем положении, а ковш 8 -в вывернутом положении, как это показано на фиг. 2. При подьеме после выгрузки груза оператор вручную с помощью рукоятки 55 через поворотный рычаг 56 и тяги 57, 58 переводит золотник гидрораспределителя 9 в крайнее левое положение. В таком положении золотник фиксируется с помощью устройства 29 фиксации плавающего положения. При этом обе полости гидроцилиндра 12 соединяются с гидробаком 19 и стрела 13 под собственным весом опускается вниз, посредством рукояти 55 оператор также воздействует на толкатель дискретного гидрораспределителя 21, перемещая его вниз (фиг. 1). Рабочая жидкость от дополнительного источника питания 24 через гидрораспределитель 23, напорную гидролинию 22, гидрораспределитель 21, по напорным гидролиниям 25,30, 26 поступает через первый гидроклапан ИЛИ 31 по напорной гидролинии 32 в левую торцовую полость гидрораспределителя 4, через второй гидроклапан ИЛИ 33 к гидроцилиндру34 одностороннего действия, а также - к дискретному гидрораспределителю 27. В этом случае поршень 43 гидроцилиндра 34 под напором рабочей жидкости перемещается вверх, а золотник гидрораспределителя 4 в правое положение. Рабочая жидкость от источника питания 1 по напорной гидролинии 2, через гидрораспределитель 4 и по напорной гидролинии 6 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 7 гидропривода рабочего органа, например ковша 8, происходит по-дворот ковша 8. Ход поршня 43 гидроцилиндра 34 выбирается таким, чтобы обеспечить срабатывание рычажно-шарнирного механизма 35, когда ковш 8 достигает положения начала работы (на фиг. 2 такое положение показано пунктиром). Длина хода поршня порядка 27 мм. При подвороте ковша 8 толкатель 40, шарнирно закрепленный на тяге 17, воздействует на тягу 36 рычажно-шар-нириого механизма 35, на поворотный рычаг 38, который в свою очередь воздействует на золотник второго дискретного гидрораспределителя 27, опуская по фиг. 2 его вниз. Рабочая жидкость по напорной гидролинии 28 поступает к устройству 29, которое под воздействием напора рабочей жидкости приводит к расфиксации золотника гидрораспределителя 9. Золотник гидрораспределителя 9 под действием внутри встроенных пружин возвращается в нейтральное положение, золотник гидрораспределителя 21 занимает верхнее положение, а левая торцовая полость гидрораспределителя 4 и поршневая полость гидроцилиндра 34 через гидролинию 25 и гидрораспределитель 21 соединяются с гидробаком 19. При этом происходит останов погрузочного устройства в положение, показанном пунктиром на фиг. 2. При необходимости выполнения планировочных работ отключают систему подачи рабочей жидкости путем смещения дискретного гидрораспределителя 23 по фиг. 1 вверх. Благодаря дросселю 14, с обратным клапаном 15, достигается плавное и синхронное опускание стрелы 13 и подворотковша 8. При необходимости выполнения работе другим рабочим органом, например вильчатым захватом 45, оператор вручную переводит вильчатый захват 45 в положение, показанное на фиг. 3. Перевод вильчатого захвата в рабочее положение осуществляет ся оператором известным способом. Затем с рабочего места оператор нажатием соответствующей кнопки или рычажка управления переводит третий дискретный гидрораспределитель 46 вправо (см. фиг. 1). Рабочая жидкость от дополнительного источника питания 24 через напорную гидролинию 47, через дискретный гидрораспределитель 46, напорную гидролинию 48 и второй гидроклапан ИЛИ 33 поступает в гидроцилиндр одностороннего действия 34, поднимая его поршень 43 в верхнее положение, одновременно по напорной гидролинии 49, первый гидроклапан ИЛИ 31, напорную гидролинию 32 рабочая жидкость поступает в левую торцовую полость гидрораспределителя 4. Под давлением рабочей жидкости происходит смещение поршня 43 в гидроцилиндре 34, увеличивая те самым длину тяги 44, несущую гидроцилиндр 34 на величину, достаточную для обеспечения положения вильчатого захвата 45 параллельно опорной Площадке, как это показано на фиг. 3. Работает при подъеме погрузочное оборудование с вильчатым захватом 45 аналогично работе, выполняемой с ковшом 8, при этом рычажно-шарнирный механизм 35 вступает в работу при любом положении стрелы 13, чем обеспечивается рабочее положение, близкое к заданному в любой точке траектории стрелы 13. При опускании стрелы 13 с вильчатым захватом 45 рычажно-шарнирный механизм 35 под воздействием пружины 42 смещается влево, а золотник гидрораспределителя 4 под напором рабочей жидкости перемещается вправо до упора в рычажно-шарнирный механизм 35. При этом рабочая жидкость от источника питания 1 поступает по напорной гидролинии 2, через гидрораспределитель 4, по напорной гидролинии 6 к поршневой полости гидроцилиндра 7 гидропривода ковша 8. Ковш 8 с вильчатым захватом 45 поворачивается, тяга 17 смещается вправо и воздействует на рычажно-рычажный механизм 35, под действием которого золотник гидрораспределителя 4 возвращается в нейтральное положение, чем и обеспечивается положение вильчатого захвата 45 параллельное опорной площадке.