close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8219

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8219
(13) C1
(19)
(46) 2006.06.30
(12)
7
(51) E 02F 9/22
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОДНОКОВШОВОГО
ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА
(21) Номер заявки: a 20030721
(22) 2003.07.10
(43) 2005.03.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(72) Авторы: Щемелев Анатолий Мефодьевич; Кудош Сергей Юрьевич
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) RU 2172407 C1, 2001.
SU 1661304 A1, 1991.
JP 58195637 A, 1983.
BY 8219 C1 2006.06.30
(57)
1. Гидравлическая система одноковшового гидравлического экскаватора, содержащая
гидроцилиндры рабочего оборудования, распределитель управления гидроцилиндрами
стрелы, гидробак и сливную гидролинию, отличающаяся тем, что содержит трехпозиционный распределитель с электромагнитным управлением, гидравлический теплогенератор
и последовательно соединенные фильтры грубой и тонкой очистки, при этом вход трехпозиционного распределителя через распределитель управления гидроцилиндрами стрелы
Фиг. 1
Фиг. 2
BY 8219 C1 2006.06.30
гидравлически соединен с выходом гидроцилиндров стрелы, а его первый выход гидравлически соединен с входом гидравлического теплогенератора, выход которого через
фильтры грубой и тонкой очистки гидравлически соединен с гидробаком, второй выход
трехпозиционного распределителя гидравлически соединен с входом фильтра грубой очистки, а третий выход - со сливной гидролинией; один из магнитов трехпозиционного распределителя соединен с реле температуры жидкости гидробака, установленного в гидробаке, а второй - с реле положения золотника распределителя управления гидроцилиндрами стрелы.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлический теплогенератор выполнен
в виде двух труб, механически и гидравлически соединенных между собой, причем одна
из труб содержит стержень с выполненной на его поверхности кольцевой канавкой, связанной с группой винтовых канавок, отходящих от кольцевой канавки до конца стержня,
при этом винтовые канавки группы выполнены с разной площадью поперечного сечения,
а в нижней части стержня установлена группа пружин разного диаметра, шага и поперечного сечения.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлический теплогенератор установлен в теплообменник, гидравлически соединенный с теплопотребителями подогрева топливного бака и кабины оператора.
Изобретение относится к гидрофицированным строительным и дорожным машинам, у
которых гидроцилиндры воспринимают весовую нагрузку рабочего оборудования.
Известна гидросистема экскаватора, в которой жидкость, находящаяся в стреловых
гидроцилиндрах экскаватора, под давлением направляется на слив в гидробак. Во избежание быстрого опускания стрелы и возникновения кавитации в гидролинии насос-распределитель-штоковая полость гидроцилиндров стрелы, в сливную магистраль устанавливаются поглотители энергии - дроссели [1].
В данной гидросистеме энергия давления в машине полезно не используется.
Известна гидросистема экскаватора, включающая гидронасос, гидроблок распределителей с напорной, сливной и разгрузочной магистралями для подключения к поршневым и
штоковым полостям силовых гидроцилиндров, гидроклапан ИЛИ, соединенный с поршневыми полостями силовых гидроцилиндров, гидробак и связанный с ним предохранительный клапан, подключенный к напорной магистрали между насосом и гидроблоком
распределителей [2].
Однако в ней из-за недостаточной очистки гидравлического масла происходит быстрый износ гидравлических элементов. Это связано с тем, что для прокачки жидкости через
фильтры тонкой очистки требуется низкая вязкость жидкости и достаточно высокое давление. В обратном случае это приводит к дополнительному расходу энергии. Известно,
что улучшение тонкости фильтрации гидравлической жидкости с 20 мкм до 5 мкм снижает эксплуатационные затраты на работу гидросистемы примерно в 10 раз.
Задачей изобретения является повышение долговечности гидросистемы машины и
улучшение экономических показателей ее работы.
1. Достигается это тем, что гидравлическая система одноковшового гидравлического
экскаватора, содержащая гидроцилиндры рабочего оборудования, распределитель управления гидроцилиндрами стрелы, гидробак и сливную гидролинию, согласно изобретению
содержит трехпозиционный распределитель с электромагнитным управлением, гидравлический теплогенератор и последовательно соединенные фильтры грубой и тонкой очистки, при этом вход трехпозиционного распределителя через распределитель управления
гидроцилиндрами стрелы гидравлически соединен с выходом гидроцилиндров стрелы, а
его первый выход гидравлически соединен с входом гидравлического теплогенератора,
выход которого через фильтры грубой и тонкой очистки гидравлически соединен с гидро2
BY 8219 C1 2006.06.30
баком, второй выход трехпозиционного распределителя гидравлически соединен с входом
фильтра грубой очистки, а третий выход - со сливной гидролинией; один из магнитов
трехпозиционного распределителя соединен с реле температуры жидкости гидробака, установленного в гидробаке, а второй - с реле положения золотника распределителя управления гидроцилиндрами стрелы.
2. Система по п. 1, согласно изобретению гидравлический теплогенератор выполнен в
виде двух труб, механически и гидравлически соединенных между собой, причем одна из
труб содержит стержень с выполненной на его поверхности кольцевой канавкой, связанной с группой винтовых канавок, отходящих от кольцевой канавки до конца стержня, при
этом винтовые канавки группы выполнены с разной площадью поперечного сечения, а в
нижней части стержня установлена группа пружин разного диаметра, шага и поперечного
сечения.
3. Система по п. 1, согласно изобретению гидравлический теплогенератор установлен
в теплообменник, гидравлически соединенный с теплопотребителями подогрева топливного бака и кабины оператора.
Гидравлическое соединение гидролиний золотника гидроцилиндров стрелы с трехпозиционным распределителем обеспечивает направление гидравлической жидкости, находящейся под давлением, на реализацию этого давления в зависимости от технических
нужд; на теплогенератор, на фильтрацию или на слив. Соединение распределителя с теплогенератором обеспечивает разогрев гидравлической жидкости, снижая ее вязкость и тем
самым увеличивая пропускную способность фильтра тонкой очистки. Гидравлическое соединение потребителя в обход теплогенератора на выход фильтров обеспечивает пропуск
жидкости прямо на фильтр, когда жидкость разогрета до требуемой температуры. Сброс
жидкости на слив обеспечивается распределителем тогда, когда происходит подъем рабочего оборудования и входящая на распределитель жидкость имеет низкое давление.
Наличие в теплогенераторе стержня с прорезанными по винтовой линии канавками
обеспечивает создание движения жидкости по канавкам с различной скоростью и тем самым получать на выходе струи с различной скоростью и тем самым эффективную передачу энергии давления и скорости в тепло.
Помещение теплогенератора в теплообменник обеспечивает отвод тепла от корпуса
теплогенератора и передачу его при помощи теплоносителя в источники теплопотребления. Это в первую очередь на разогрев в зимнее время дизельного топлива, обогрев кабины оператора и т.п.
Управление электромагнитом производится температурным реле, находящимся в гидробаке, которое обеспечивает запитку электромагнита в момент, когда жидкость нагрета
до требуемой рабочей температуры, и при включении распределителя жидкость направляется мимо теплогенератора на фильтрацию.
Включение второго электромагнита обеспечивает направление жидкости на слив, так
как жидкость поступает от полости гидроцилиндра, которая не находится под давлением,
поэтому энергии на работу теплогенератора у нее нет.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана гидравлическая система одноковшового гидравлического экскаватора, на фиг. 2 показан теплогенератор.
Гидравлическая система одноковшового гидравлического экскаватора состоит из гидроцилиндров подъема-опускания стрелы 1, машинного распределителя 2; выход распределителя 2 предназначен для соединения гидросистемы со сливной магистралью, гидравлически соединенной с распределителем 3, который имеет три выхода. Один выход его
гидравлически соединен с гидравлическим теплогенератором 4, выход которого соединен с блоком фильтров 5, представляющим собой последовательно установленные фильтры грубой 18 и тонкой 17 очистки, и далее со сливом. Второй выход распределителя 3
3
BY 8219 C1 2006.06.30
гидравлически соединен, минуя теплогенератор 4, с блоком фильтрации 5. Третий выход
соединен со сливной гидролинией 6 гидросистемы машины.
Распределитель 3 управляется электромагнитами 7 и 8. Причем электромагнит 8 запитывается от теплового реле 9, которое установлено в гидробаке и выключается тогда, когда температура масла в гидробаке достигает предельной величины. Происходит переключение золотника распределителя и масло идет в обход теплогенератора на фильтрацию и далее в гидробак. Электромагнит 7 запитывается от контактной группы, установленной на рукоятке золотника распределителя 2, обеспечивая замыкание контактов, когда
происходит подъем стрелы экскаватора. В этом случае жидкость идет через гидрораспределитель 3 на сливную гидролинию.
Теплогенератор состоит из трех механически и гидравлически соединенных между
собой труб 10, 11 и 17. Внутри трубы 11 находится стержень 12, по поверхности которого
напротив гидравлического выхода трубы 10 выполнена кольцевая проточка 13, от которой
отходят до конца стержня 12 винтовые канавки 14 с разной площадью поперечного сечения, которые на выходе обеспечивают выход струи разного сечения и разной скорости.
Между стержнем 12 и крышкой 15 трубы 17 установлена группа пружин 16, имеющих
разные диаметры, шаг и сечение проволоки, что обеспечивает создание многочисленных
поверхностей трения. В результате трения жидкости между собой и о поверхности пружин жидкость и взаимодействующие с ней металлические поверхности нагреваются. Тепло с металлических поверхностей теплогенератора отводится к теплопотребителям. Ими
могут быть: топливный бак для дизельного топлива, теплосистема отопления кабины оператора и т.д. Разогрев дизельного топлива способствует его лучшему воспламенению и
сгоранию и тем самым улучшает работу двигателя, обеспечивает увеличение его мощности при том же расходе топлива.
Теплогенератор гидравлически соединен с блоком фильтров 5, в который входит
фильтр грубой очистки 17 и последовательно с ним установленный фильтр тонкой очистки 18.
Гидравлическая система работает следующим образом. При опускании стрелы жидкость из поршневой полости гидроцилиндров 1 стрелы поступает на распределитель 2 и
далее на распределитель 3. Если электромагниты 8 и 7 не запитаны, золотник распределителя 2 находится в нейтральном положении и жидкость, проходя через него, поступает на
теплогенератор 4, где нагревается, у нее снижается вязкость, и вследствие этого на фильтрах 17 и 18 уменьшается выходное давление и жидкость фильтруется без значительных
затрат энергии, так как фильтры обеспечивают качественную очистку жидкости, то снижается износ гидросистемы.
Когда жидкость в гидробаке нагревается до максимальной рабочей температуры срабатывает тепловое реле 9, которое запитывает электромагнит 8 распределителя 3, золотник срабатывает и жидкость идет в обход теплогенератора 4 сразу на блок фильтрации 5.
Если происходит подъем рабочего оборудования, то жидкость, поступающая из штоковой
полости гидроцилиндра 1 на распределитель 3 который включается от контактной группы,
установленной на рукоятке распределителя 2, электромагнитом 7, который обеспечивает
прохождение жидкости через распределитель 3 на сливную гидролинию 6 и далее в гидробак.
В результате предлагаемое техническое решение обеспечивает очистку гидравлической жидкости до высокой степени очистки, что снижает износ элементов гидросистемы,
повышает ее надежность и долговечность, обеспечивает высокое значение объемного
КПД.
Гидравлическая жидкость в теплогенераторе быстро нагревается, в результате чего у
нее снижается вязкость. Это приводит к уменьшению потерь на трение (потерь давления)
при работе гидросистемы.
4
BY 8219 C1 2006.06.30
Наличие теплогенератора, работающего без дополнительных затрат энергии, обеспечивает подогрев дизельного топлива, в результате чего улучшается работа дизельного
двигателя, особенно в холодное время года, что повышает мощность двигателя, улучшает
работу топливного насоса.
Все перечисленные преимущества предлагаемого технического решения обеспечиваются без дополнительных затрат энергии.
Источники информации:
1. Патент РФ 97114593/03, МПК E 02F 9/22, 1997.
2. Патент РФ 99126577/03, МПК Е 21С 35/24, E 02F 9/22, 1999.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
308 Кб
Теги
by8219, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа