Патент на изобретение №2179144

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области устройств для управления электрогидравлическими приводами и может быть использовано для управления приводами грузоподъемного полноповоротного крана, установленного на бронированной ремонтно-эвакуационной машине. Устройство выполнено на базовом шасси танка с отделением управления, оборудованным закрепленными на полике сиденьями экипажа и панелями с рычагами управления. Устройство содержит закрепленные на несущей панели и выполненные в виде отдельных блоков дроссели с регуляторами ручного управления для подъема-опускания стрелы крана и груза и дроссель с регулятором общего регулирования скоростей. Дроссели подключены к напорной магистрали через электрогидравлические распределители с выходом управляемой гидролинии через гидрозамки на исполнительные гидроприводы подъема-опускания стрелы, груза и поворота крана. Несущая панель неподвижно закреплена на полике отделения управления с нижней его стороны, справа от сиденья механика-водителя выполнена в виде коробчатого каркаса. На его стенках в одной вертикальной плоскости один над другим, через болты и шпильки, закреплены корпуса блоков дросселей с регуляторами общего регулирования скоростей, подъема-опускания груза и стрелы крана. На корпусе блока дросселя с регулятором общего регулирования скоростей через ось шарнирно закреплены спаренные между собой корпус рукоятки управления и верхний зубчатый сектор, который сцеплен с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором зубчатым сектором. Средний зубчатый сектор шарнирно закреплен через ось на корпусе блока дросселя с регулятором подъема опускания груза и сцеплен с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором подъема-опускания груза. На среднем зубчатом секторе эксцентрично через ось шарнирно закреплена тяга, свободный конец которой шарнирно связан с хвостовиком нижнего зубчатого сектора, шарнирно закрепленного на корпусе блока дросселя с регулятором подъема-опускания стрелы крана и сцепленного с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором подъема-опускания стрелы крана. При этом дроссель с регулятором общего регулирования скоростей одновременно использован в качестве дросселя с регулятором поворота грузоподъемного крана. Щелевые окна всех дросселей и щелевые окна всех их корпусов выполнены с перекрытием на величину угла поворота, равного 10-20^o. В полике отделения выполнен сквозной паз под выходящий наружу корпус рукоятки. Соосно с пазом закреплена дугообразная зубчатая гребенка, использованная в качестве фиксатора углового положения рукоятки, снабженной ответным зубчатой гребенке подвижным подпружиненным зубом, соединенным с ручкой. Изобретение повышает надежность управления гидросистемой крана и улучшает его эксплуатационные характеристики. 1 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области устройств для управления электрогидравлическими приводами и может быть использовано для управления приводами грузоподъемного полноповоротного крана, установленного на бронированной ремонтно-эвакуационной машине (БРЭМ), выполненной на базовом шасси танка, например, Т-80У.

Известна система управления электрогидравлическим приводом грузоподъемного устройства (см. а. с. СССР N 569526, B 66 C 13/18, B 66 C 13/42), содержащая электрический распределитель команд с переключателями реверса, связанный с электромагнитными клапанами гидросистемы, дроссель с рукояткой управления и блок-схему управления, в которой электрический распределитель команд выполнен в виде многопозиционного переключателя рода работ, переключатели реверса связаны кинематически с рукояткой управления дросселем, а блок-схема управления снабжена предохранительными реле, связанными с электромагнитными клапанами и с многопозиционным переключателем рода работ, и установлены на общем пульте.

Недостатком известной системы является то, что она недостаточно надежна и неудобна в эксплуатации, кроме того, данная система не может быть в целом использована на БРЭМ.

Известна гидравлическая система управления полноповоротным краном 8Т26 (см. гл. 5, п. 19, 20, Кран 8Т26 “Техническое описание и инструкции по эксплуатации”, Воениздат, МО СССР, М. , 1965). На кране оборудовано рабочее место оператора в кабине с хорошей обзорностью, из которой производится управление гидроприводом и контроль за работой исполнительных механизмов (см. рис. 3, Кран 8Т26 “Альбом рисунков к Техническому описанию и инструкции по эксплуатации”, Воениздат, МО СССР, М. , 1965 г. ). Для управления гидросистемой кран 8Т26 снабжен:
– распределителем (рис. 27), имеющим рукоятки управления (рис. 49);
– общим дросселем с регулятором, имеющим педальное управление через рычаг;
– гидропанелью лебедки, имеющей лимб с рукояткой;
– гидропанелью стрелы, имеющей лимб с рукояткой.

Гидропанели представляют собой комбинацию дросселя с регулятором и обратным клапаном, выполненными в корпусах. На приводном валу дросселя установлен лимб с рукояткой.

По функциональной значимости известная система ближе всего могла бы подойти для управления гидравлическим приводом грузоподъемного крана БРЭМ.

Недостатком известной системы являются ее низкие эксплуатационные характеристики, а наличие значительного числа рукояток и педали требует большего забронированного объема для их размещения, что невозможно выделить в забронированном пространстве отделения управления БРЭМ на базе шасси танка.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности управления гидросистемой крана и улучшение его эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для управления электрогидравлическим приводом крана БРЭМ, содержащее отдельные блоки дросселей с регуляторами для подъема-опускания стрелы крана и груза, дроссели с регулятором общего регулирования скоростей, закрепленные на несущей панели и подключенные к напорной магистрали через электрогидравлические распределители с выходом управляемой гидролинии через гидрозамки на исполнительные гидроприводы подъема-опускания груза, стрелы крана и его поворота, причем несущая панель неподвижно закреплена на полике отделения управления с нижней его стороны, справа от сиденья механика-водителя, и выполнена в виде коробчатого каркаса, на стенках которого в одной вертикальной плоскости один над другим, через болты и шпильки, закреплены корпуса блоков дросселей с регуляторами общего регулирования скоростей, подъема-опускания груза и стрелы крана, при этом на корпусе блока дросселя с регулятором общего регулирования скоростей через ось шарнирно закреплены спаренные между собой корпус рукоятки управления и верхний зубчатый сектор, который сцеплен с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором общего регулирования скоростей и со средним зубчатым сектором, который шарнирно закреплен через ось на корпусе блока дросселя с регулятором подъема-опускания груза и сцеплен с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором подъема-опускания груза, причем на среднем зубчатом секторе эксцентрично через ось шарнирно закреплена тяга, свободный конец которой шарнирно связан с хвостовиком нижнего зубчатого сектора, шарнирно закрепленного на корпусе блока дросселя с регулятором подъема-опускания стрелы крана и сцепленного с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором подъема опускания стрелы крана, при этом дроссель с регулятором общего регулирования скоростей одновременно использован в качестве дросселя с регулятором поворота грузоподъемного крана, причем щелевые окна всех дросселей и щелевые окна всех их корпусов выполнены с перекрытием на величину угла поворота, равного 10 – 20^o, причем в полике отделения управления выполнен сквозной паз под выходящий наружу корпус рукоятки, а соосно с пазом закреплена дугообразная зубчатая гребенка, использованная в качестве фиксатора углового положения рукоятки, снабженной ответным зубчатой рейке подвижным подпружиненным зубом, соединенным с ручкой.

Анализ основных отличительных признаков показал, что:
– крепление блоков дросселей с регуляторами ручного управления подъема-опускания стрелы крана и груза и дросселя с регулятором общего регулирования скоростей на единой несущей панели с обеспечением использования единой рукоятки управления обеспечило создание компактного узла с установкой его в небольших забронированных объемах, повысило надежность и улучшило эксплуатационные характеристики грузоподъемного крана;
– выполнение щелевых окон дросселей относительно щелевых окон их корпусов с перекрытием на величину угла поворота, равного от 10 до 20^o, обеспечило увеличение на 10-20% подачи рабочей жидкости в полости опускания гидроприводов стрелы и груза относительно расхода слива жидкости из полостей подъема гидроприводов и создания тем самым подпора в гидролиниях опускания при любом положении рукоятки управления, что значительно повысило надежность работы всей гидросистемы.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где:
– на фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема устройства;
– на фиг. 2 изображена несущая панель с тремя дросселями и рукояткой управления;
– на фиг. 3 – вид по стрелке А на фиг. 2 (вид сбоку);
– на фиг. 4 – сечение Б-Б на фиг. 3 (разрез по дросселям);
– на фиг. 5, 6 – сечения В-В, Г-Г на фиг. 4, где изображено положение дроссельной щели в каждом дросселе;
– на фиг. 7 – изображен график расхода рабочей жидкости через каждый дроссель.

Устройство для управления электрогидравлическим приводом грузоподъемного крана содержит (фиг. 1) напорную магистраль 1, соединенную со сливной магистралью 2 через общий дроссель с регулятором 3 общего регулирования скоростей, и обе они подключены через электромагнитные гидрораспределители 4, 5, 6 с дистанционным управлением на исполнительные гидроцилиндры 7 подъема – опускания стрелы крана (не показана), на силовой гидромотор 8 подъема-опускания груза и на силовой гидромотор 9 поворота крана. Поршневые полости гидроцилиндров 7 заперты гидрозамком 10 через дроссель с регулятором 11 подъема – опускания стрелы крана и обратный клапан 12, который соединен с гидролинией гидрораспределителя 4 на подъем стрелы. Штоковые полости гидроцилиндров 7 соединены гидролиниями с гидрораспределителем 4 с управляющей полостью гидрозамка 10 и предохранительным клапаном 13. Полость “подъема груза” силового гидромотора 8 заперта гидрозамком 14, который через дроссель с регулятором 15 подъема-опускания груза и обратный клапан 16 соединен гидролинией с распределителем 5. А полость “опускание груза” гидромотора 8 соединена гидролинией с гидрораспределителем 5, с управляющей полостью гидрозамка 14 и предохранительным клапаном 17. Полости поворота крана “вправо”, “влево” гидромотора 9 через перекрестно подключенные гидрозамки 18, 19, предохранительные клапаны 20, 21 и параллельно им подключенные обратные клапаны с дросселями 22, 23 подключены с гидрораспределителю 6.

Напорная магистраль 1 распределителей 4, 5, 6 соединена со сливной магистралью 2 через общий дроссель с регулятором 3 общего регулирования скоростей, который в процессе поворота крана одновременно использован в качестве дросселя с регулятором поворота крана. Дроссели с регуляторами 3, 11, 15 (фиг. 2, 3) выполнены в виде отдельных блоков, закрепленных своими корпусами на единой несущей панели 24, которая неподвижно закреплена на полике 25 отделения управления с нижней его стороны, справа от сиденья механика водителя, и выполнена в виде коробчатого каркаса, на стенках которого в одной вертикальной плоскости один над другим посредством болтов 26 и шпилек 27 закреплены корпуса блоков дросселей с регуляторами 3, 15 и 11, при этом на корпусе блока дросселя с регулятором 3 через ось 28 шарнирно закреплены спаренные между собой корпус рукоятки 29 управления и верхний зубчатый сектор 30, который сцеплен с шестерней 31, связанной с выходным валом 32 дросселя с регулятором 3, и одновременно сцеплен со средним зубчатым сектором 33, который в свою очередь через ось 34 закреплен на корпусе блока дросселя с регулятором 15 и сцеплен с шестерней 35, связанной с выходным валом 36 дросселя с регулятором 15, при этом на секторе 33 эксцентрично через ось 37 шарнирно закреплена тяга 38, свободный конец которой шарнирно через ось 39 связан с хвостовиком нижнего зубчатого сектора 40, шарнирно через ось 41 закрепленного на корпусе блока дросселя с регулятором 11 и сцепленного с шестерней 42, связанной с выходным валом 43 дросселя с регулятором 11. На полике 25 закреплена посредством кронштейнов 44 дугообразная зубчатая гребенка 45 с прорезью под ручку 46 корпуса рукоятки 29, при этом ручка 46 подпружинена пружиной 48 и снабжена ответным зубом 49 под зубья гребенки 45. В полике 25 выполнен сквозной паз 50 под корпус рукоятки 29. Зубчатая гребенка 45 закреплена соосно с пазом 50.

Работа устройства
При включении команды на подъем стрелы (включение левого электромагнита распределителя 4) распределитель 4 соединяет напорную магистраль 1 с поршневой полостью гидроцилиндров 7, а сливную магистраль 2 – со штоковой полостью гидроцилиндров, при этом рабочая жидкость от распределителя 4 подается в поршневые полости гидроцилиндров 7 через обратный клапан 12 и гидрозамок 10, который обеспечивает удержание стрелы с грузом в любом положении. Регулирование скорости подъема стрелы обеспечивается дросселем с регулятором 3, при этом в поршневую полость цилиндра 7 поступает поток рабочей жидкости G_н – Q₁ (см. фиг. 7), который может изменяться регулятором 3 от Q_н (подача насоса) до 0 (нулевой подачи насоса), если регулятор расхода пропускает через себя поток Q₁, равный Q_н, то вся подача насоса сливается в бак.

Скорость подъема стрелы устанавливается ручкой 46 регулятора расхода, которая может перемещаться и фиксироваться в любом промежуточном положении гребенки 45.

При включении команды на опускание (правый электромагнит распределителя 4) распределитель 4 соединяет напорную магистраль 1 со штоковой полостью гидроцилиндров 7, а сливную с поршневой. Скорость опускания груза определяется расходом, который установлен регулятором расхода 11, при этом для открывания гидрозамка 10 и обеспечения устойчивой работы гидропривода в штоковую полость гидроцилиндров 7 обеспечивается подача рабочей жидкости с превышением на 10 – 20%. Такое превышение подачи в штоковую полость обеспечивается кинематической связью между регуляторами расхода 3 и 15 при любых положениях рукоятки 46 регулировании.

Перемещая рукоятку из крайнего левого положения в правое (см. фиг. 2), шестерня 30 поворачивает находящуюся с ней в зацеплении шестерню 31 и связанный с ней дроссель 32. Дроссельная щель “д” дросселя 32 регулятора 3 из полностью закрытого положения, когда оно перекрывает золотниковое окно “ж” (сеч. В-В), открывается до максимально открытого положения (Г-Г), когда золотниковое окно “ж” совпадает с дроссельной щелью “д”, а следовательно, и расход через регулятор будет изменяться от нуля до подачи Q_н, который обеспечивает насос.

Дроссельная щель “е” дросселя 36 регулятора 15 закрывается приводом шестерен 30, 33, 35 синхронно с некоторым опережением открывания относительно закрытия дроссельной щели “д” дросселя 32. Таким образом обеспечивается превышение подачи рабочей жидкости в штоковую полость над расходом слива из поршневой полости на 10 – 20 независимо от величины попутной нагрузки на шток гидроцилиндров 7, а незначительный излишек подачи ее в поршневую полость сливается через предохранительный клапан 13 в слив.

На графике (фиг. 7) показана зависимость расхода рабочей жидкости через регуляторы 3 и 11 при повороте дросселя на 180^o, где видно, что при опускании стрелы в штоковую полость при любом положении дросселя подается поток Q_н – Q₁, больший на 10 – 20%, чем сливается из поршневой полости поток Q₂.

При включении команды на подъем груза (левый электромагнит распределителя 5) распределитель 5 соединяет напорную магистраль с полостью подъема груза гидромотора 8, а сливную магистраль – с полостью опускания, при этом рабочая жидкость от распределителя 5 в полость подъема груза гидромотора 8 подается через обратный клапан 16 и гидрозамок 4, который обеспечивает удержание поднятого груза, а из полости опускания гидромотора рабочая жидкость сливается в бак. Регулирование скорости подъема груза обеспечивается регулятором расхода 3.

При включении команды на опускание (правый электромагнит распределителя 5) распределитель 5 соединяет напорную магистраль с полостью опускания гидромотора 8, при этом, как и в схеме управления стрелой крана, система управления регуляторами расходов 15, 3 обеспечивает подачу рабочей жидкости в полость опускания гидромотора, на 10 – 20% большую, чем сливается из полости подъема.

При включении команды на поворот крана распределитель 6 соединяет напорную магистраль с полостями поворота крана “вправо” или “влево”, при этом рабочая жидкость от распределителя подается через гидрозамок в полость поворота гидромотора, а из противоположной полости через гидрозамок сливается в бак. Скорость поворота регулируется регулятором расхода 3.

Таким образом, выполнение панели управления гидросистемы крана БРЭМ c тремя соосно расположенными друг под другом дросселями с регуляторами, причем с единой рукояткой управления, создают надежность и удобство в эксплуатации, т. к. установив рукоятку общего дросселя с регулятором на нужную скорость, автоматически происходит включение двух других дросселей, что обеспечено первичной настройкой и геометрией дроссельных щелей. Тем самым время настройки дросселей по скоростям уменьшается в 3 раза.

Простота и надежность в работе конструкции позволяет говорить о технической новизне решения поставленной задачи.

Формула изобретения

1. Устройство для управления электрогидравлическим приводом грузоподъемного крана, например, бронированной ремонтно-эвакуационной машины, выполненной на базовом шасси танка с отделением управления, оборудованным закрепленными на полике сиденьями экипажа и панелями с рычагами управления, содержащее закрепленные на несущей панели и выполненные в виде отдельных блоков дроссели с регуляторами ручного управления для подъема-опускания стрелы крана и груза и дроссель с регулятором общего регулирования скоростей, подключенные к напорной магистрали через электрогидравлические распределители с выходом управляемой гидролинии через гидрозамки на исполнительные гидроприводы подъема-опускания стрелы, груза и поворота крана, отличающееся тем, что несущая панель неподвижно закреплена на полике отделения управления с нижней его стороны, справа от сиденья механика-водителя, и выполнена в виде коробчатого каркаса, на стенках которого в одной вертикальной плоскости один над другим, через болты и шпильки, закреплены корпуса блоков дросселей с регуляторами общего регулирования скоростей, подъема-опускания груза и стрелы крана, при этом на корпусе блока дросселя с регулятором общего регулирования скоростей через ось шарнирно закреплены спаренные между собой корпус рукоятки управления и верхний зубчатый сектор, который сцеплен с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором общего регулирования скоростей и со средним зубчатым сектором, который шарнирно закреплен через ось на корпусе блока дросселя с регулятором подъема-опускания груза и сцеплен с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором подъема-опускания груза, причем на среднем зубчатом секторе эксцентрично через ось шарнирно закреплена тяга, свободный конец которой шарнирно связан с хвостовиком нижнего зубчатого сектора, шарнирно закрепленного на корпусе блока дросселя с регулятором подъема-опускания стрелы крана и сцепленного с шестерней, связанной с выходным валом дросселя с регулятором подъема-опускания стрелы крана, при этом дроссель с регулятором общего регулирования скоростей одновременно использован в качестве дросселя с регулятором поворота грузоподъемного крана, причем щелевые окна всех дросселей и щелевые окна всех их корпусов выполнены с перекрытием на величину угла поворота, равного 10-20^o.

2. Устройство для управления электрогидравлическим приводом по п. 1, отличающееся тем, что в полике отделения управления выполнен сквозной паз под выходящий наружу корпус рукоятки, а соосно пазу закреплена дугообразная зубчатая гребенка, использованная в качестве фиксатора углового положения рукоятки, снабженной ответным зубчатой гребенке подвижным подпружиненным зубом, соединенным с ручкой.

РИСУНКИ

Изменения:

Зарегистрирован переход исключительного права без заключения договора
Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 18.03.2010/РП0000632
Патентообладатель: Открытое акционерное общество “Конструкторское бюро транспортного машиностроения”
Прежний патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие “Конструкторское бюро транспортного машиностроения”

Номер и год публикации бюллетеня: 4-2002

Извещение опубликовано: 10.05.2010 БИ: 13/2010