close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 14357

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
E 02F 9/22
НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНЫЙ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ
ГИДРОПРИВОД РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОГРУЗЧИКА
(21) Номер заявки: a 20091134
(22) 2009.07.27
(43) 2011.02.28
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования
"БелорусскоРоссийский университет" (BY)
(72) Авторы: Щемелёв Анатолий Мефодьевич; Бужинский Александр
Дмитриевич; Науменко Анатолий
Евгеньевич (BY)
BY 14357 C1 2011.04.30
BY (11) 14357
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) BY 8701 C1, 2006.
BY 10755 C1, 2008.
BY 3136 C1, 1999.
RU 2004714, 1993.
SU 1199887 A, 1985.
EP 0388641 A2, 1990.
(57)
Насосно-аккумуляторный энергосберегающий гидропривод рабочего оборудования погрузчика, содержащий насосную станцию, машинный распределитель, соединенный гидролинией с исполнительными гидроцилиндрами стрелы, двухпозиционный распределитель с
электромагнитным управлением и двумя выходами, блок гидроаккумуляторов, соединенный гидролинией с реле давления, а через редукционный клапан - со входом трехпозиционного распределителя с электромагнитным управлением, отличающийся тем, что
упомянутый двухпозиционный распределитель установлен в напорную гидролинию одного
из насосов станции и одним из выходов соединен с напорной гидролинией остальных насосов станции, а другим - со входом блока гидроаккумуляторов; один из выходов упомянутого трехпозиционного распределителя соединен с поршневыми полостями исполнительных
BY 14357 C1 2011.04.30
гидроцилиндров стрелы, а другой - со всасывающей гидролинией насосов станции; содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью управления электромагнитом y1 упомянутого двухпозиционного распределителя и электромагнитами y2 и
y3 упомянутого трехпозиционного распределителя в соответствии с булевым выражением: A ⋅ C + A ⋅ C ⋅ D + B ⋅ C ⋅ D = y1 , B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = y2 и A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = y3 ,
где A - сигнал от датчика зарядки гидроаккумуляторов;
B - сигнал от датчика загрузки двигателя погрузчика;
C - сигнал от датчиков включения гидроцилиндров стрелы на опускание рабочего
оборудования погрузчика;
D - сигнал от датчика включения распределителя на подъем рабочего оборудования
погрузчика.
Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и может быть использовано на одноковшовых фронтальных погрузчиках, а также на гидравлических кранах, одноковшовых гидравлических экскаваторах и других машинах, где гидроцилиндры
находятся под весовой нагрузкой рабочего оборудования.
Известна гидросистема одноковшового фронтального погрузчика, у которого для
предотвращения резкого падения рабочего оборудования с грузом установлен дроссель,
который поглощает энергию жидкости, находящейся в поршневой полости гидроцилиндров стрелы [1].
Отличительной особенностью данной гидросистемы является то, что для увеличения
скорости опускания, в штоковой полости гидроцилиндров стрелы создается дополнительное давление, на что расходуется дополнительная мощность двигателя, а значит и топливо. Жидкость, проходя через дроссель, нагревается и, попадая в бак, охлаждается. В итоге
пропуск жидкости через дроссель вызывает только непроизводительный расход мощности
двигателя.
Известна гидросистема погрузчика, включающая насосную станцию, машинный распределитель, соединенный гидролинией с исполнительными гидроцилиндрами стрелы,
двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением и двумя выходами,
блок гидроаккумуляторов, соединенный гидролинией с реле давления, а через редукционный клапан - со входом трехпозиционного распределителя с электромагнитным управлением [2].
Отличительной особенностью этой гидросистемы, как и предыдущей, является высокие затраты энергии на опускание рабочего оборудования и отсутствие системы использования энергии жидкости, находящейся под высоким давлением за счет веса рабочего
оборудования и груза, находящегося в ковше.
Задача изобретения: снижение энергопотребления двигателем одноковшового фронтального погрузчика.
Эта задача достигается за счет того, что в насосно-аккумуляторный гидропривод рабочего оборудования погрузчика, содержащий насосную станцию, машинный распределитель, соединенный гидролинией с исполнительными гидроцилиндрами стрелы,
двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением и двумя выходами,
блок гидроаккумуляторов, соединенный гидролинией с реле давления, а через редукционный клапан - со входом трехпозиционного распределителя с электромагнитным управлением, согласно изобретению, упомянутый двухпозиционный распределитель установлен в
напорную гидролинию одного из насосов станции и одним из выходов соединен с напорной гидролинией остальных насосов станции, а другим - со входом блока гидроаккумуляторов; один из выходов упомянутого трехпозиционного распределителя соединен с
поршневыми полостями исполнительных гидроцилиндров стрелы, а другой - со всасывающей гидролинией насосной станции; содержит электронный блок управления, выпол2
BY 14357 C1 2011.04.30
ненный с возможностью управления электромагнитом y1 упомянутого двухпозиционного
распределителя и электромагнитами y2 и y3 упомянутого трехпозиционного распределителя в соответствии с булевым выражением:
A ⋅ C + A ⋅ C ⋅ D + B ⋅ C ⋅ D = y1 ,
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = y2 и A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = y3 ,
где A - сигнал от датчика зарядки гидроаккумуляторов;
B - сигнал от датчика загрузки двигателя погрузчика;
C - сигнал от датчиков включения гидроцилиндров стрелы на опускание рабочего
оборудования погрузчика;
D - сигнал от датчика включения распределителя на подъем рабочего оборудования
погрузчика.
Установка в напорную гидролинию одного из насосов станции двухпозиционного
распределителя с электромагнитным управлением обеспечивает направление жидкости
при опускании рабочего оборудования из поршневых полостей исполнительных гидроцилиндров стрелы на блок гидроаккумуляторов и в дальнейшем использовать полезное давление, возникающее от весовой нагрузки рабочего оборудования и груза в ковше.
Соединение одной из гидролиний с блоком гидроаккумуляторов и реле давления позволяет осуществлять зарядку блоков гидроаккумуляторов только при опускании рабочего оборудования. Соединение второго выходного канала с напорной гидролинией гидросистемы
позволяет направлять жидкость, при отсутствии сигнала от электронного блока управления на электромагните y1, только на машинный распределитель и осуществлять работу
рабочего оборудования оператором.
Наличие редукционного клапана позволяет использовать жидкость из блока гидроаккумуляторов независимо от давления в блоке гидроаккумуляторов без резкого изменения
загрузки двигателя погрузчика. Наличие трехпозиционного распределителя с электромагнитным управлением позволяет в одном положении золотника направлять жидкость под
давлением из поршневых полостей исполнительных гидроцилиндров стрелы во всасывающую гидролинию насосной станции, а во втором - жидкость из блока гидроаккумуляторов в поршневые полости исполнительных гидроцилиндров стрелы.
Получение сигналов y1, y2, y3 с электронного блока управления обеспечивает срабатывание соответствующих электромагнитов и их перемещение, обеспечивающее сообщение различных гидравлических линий и подачу жидкости под давлением в
соответствующие гидролинии.
Сущность изобретения поясняется чертежом и таблицами. На фиг. 1 показан насосноаккумуляторный энергосберегающий гидропривод рабочего оборудования погрузчика.
Табл. 1 - таблица истинности, табл. 2, табл. 3, табл. 4 - карты Карно для упрощения булева
выражения.
Насосно-аккумуляторный гидропривод рабочего оборудования погрузчика состоит из
насосной станции 1, машинного распределителя 2, исполнительных гидроцилиндров
стрелы 3, двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением 4, блока
гидроаккумуляторов 5, реле давления 6, редукционного клапана 7, трехпозиционного распределителя с электромагнитным управлением 8. Управление электромагнитами производится при помощи электронного блока управления 9, который получает сигналы
различного сочетания от датчиков: A - датчика зарядки гидроаккумуляторов; B - датчика
загрузки двигателя погрузчика; C - датчика включения гидроцилиндров стрелы на опускание рабочего оборудования погрузчика; D - датчика включения распределителя на
подъем рабочего оборудования погрузчика.
Работает насосно-аккумуляторный гидропривод рабочего оборудования погрузчика
следующим образом. При переводе рычага машинного распределителя 2 в положение, соответствующее опусканию рабочего оборудования, жидкость от насосной станции 1 поступает через машинный распределитель 2 на исполнительные гидроцилиндры стрелы 3.
Из поршневых полостей исполнительных гидроцилиндров стрелы 3 жидкость поступает
3
BY 14357 C1 2011.04.30
на трехпозиционный распределитель с электромагнитным управлением 8, электромагнит
у2 которого перемещает золотник, получая сигнал о включении машинного распределителя 2, на опускание от электронного блока управления 9. От трехпозиционного распределителя с электромагнитным управлением 8 жидкость поступает во всасывающие
гидролинии насосной станции 1. Далее часть жидкости поступает в штоковую полость исполнительных гидроцилиндров стрелы 3, а часть на блок гидроаккумуляторов 5. При этом
насосная станция 1 потребляет меньшую энергию, чем если бы она забирала жидкость из
гидробака. После набора материала в ковш погрузчика оператор включает машинный
распределитель 2 на подъем рабочего оборудования, жидкость от насосной станции 1 поступает на двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением 4 (сигнал
на электромагнит y1 не поступает), а из блока гидроаккумуляторов 5, за счет срабатывания электромагнита y3, поступает в поршневую полость исполнительных гидроцилиндров
стрелы 3, обеспечивая подъем рабочего оборудования.
Данное конструктивное решение обеспечивает снижение энергопотребления насосной
станцией, т.к. она работает как насос-мотор; возможно снижение рабочего объема насосной станции, т.к. на подъем работают насосная станция и блок гидроаккумуляторов; отсутствуют потери на дросселирование при опускании рабочего оборудования.
Использование этого привода позволяет уменьшить объем гидробака, т.к. жидкость, не
проходя через дроссель, меньше нагревается; уменьшается циркуляция жидкости при
транспортном режиме работы машины, что также снижает энергопотери машины.
Таблица 1
A (реле)
0
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
Таблица истинности
Сигнал датчика
B (загр.
C (Опус. раб. D (подъем раб.
ДВС)
обор.)
об.)
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
Выходной сигнал
y1
y2
y3
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
Таблица 2
Карта Карно для упрощения булева выражения
A⋅B
C⋅D
C⋅D
C⋅D
C⋅ D
A⋅B
1
A⋅B
1
1
1
4
A⋅B
1
BY 14357 C1 2011.04.30
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = y1 ;
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = A ⋅ C;
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = A ⋅ C ⋅ D;
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = B ⋅ C ⋅ D;
A ⋅ C + A ⋅ C ⋅ D + B ⋅ C ⋅ D = y1.
Таблица 3
Карта Карно для упрощения булева выражения
A⋅B
A⋅B
C⋅D
C⋅D
C⋅D
1
C⋅ D
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = y2 ;
A⋅ B⋅C⋅D + A⋅ B⋅C⋅D = B⋅C ⋅D ;
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + B ⋅ C ⋅ D = y2 .
A⋅B
A⋅B
1
1
Таблица 4
Карта Карно для упрощения булева выражения
A⋅B
A⋅B
A⋅B
A⋅B
C⋅D
1
C⋅D
C⋅D
C⋅ D
A ⋅ B ⋅ C ⋅ D = y3 .
Булево выражение не упрощается.
Источники информации:
1. Базанов А.Ф. Самоходные погрузчики / А.Ф.Базанов, Г.В.Забегалов. - М.: Машиностроение, 1976. - С. 22, рис. 9.
2. Гидросистема погрузчика: пат. РБ 8701, МПК 7 E 02F 9/22 / А.М.Щемелев, А.Е.Науменко; заявитель Белорусско-Российский университет. № а 20040355; заявл. 16.04.2004;
опубл. 30.12.2005.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
106 Кб
Теги
14357, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа