CS221436B1

CS221436B1 - Multicircuit hydraulic appliance of self-propelled working machines

Info

Publication number: CS221436B1
Application number: CS788981A
Authority: CS
Inventors: Antonin Vancl; Josef Svorc
Original assignee: Antonin Vancl; Josef Svorc
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-04-29

Description

Vynález se týká víeeokruhového hydraulického ústrojí samohybných pracovních strojů, zejména zemních a stavebních větších typorozměrů, využívajících pro urychlení funkčních pohybů pracovního nástroje spojování průtoků hydrogenerátorů nejméně dvou nezávislých hydraulických okruhů do jednoho hydromotoru nebo jedné soustavy divou nebo více vedle sebe spojených hydromotorů jednoho mechanicky nezávislého pohybu pracovního· nástroje a současně vybavených možností nastavení plovoucí polohy pracovního nástroje kopírujícího v této poloze terén u některých druhů zemních prací.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to multi-circuit hydraulic equipment for self-propelled working machines, in particular for large and large-scale earth and construction applications, utilizing a fluid or multiple hydraulic motors connected by one or more mechanically independent working movements to accelerate functional tool movements. · Tools and at the same time equipped with the possibility of setting the floating position of the working tool copying the terrain in this position for some types of earthworks.

Dosud známá řešení víceokruhových hydraulických ústrojí samohybných pracovních strojů, zejména pak zemních a stavebních umožňujících nastavení plovoucí polohy pracovního nástroje neboli volný pád výložníku tento pracovní nástroj nesoucí, používají zvláštní šoupátkový směrový ventil plovoucí polohy pracovního nástroje, neboli volného pádu výložníku, vestavěný obvykle v rozváděči hydraulického okruhu zajišťujícího reversační pohyb výložníku.The prior art solutions of multicircular hydraulic devices of self-propelled working machines, in particular of earth and construction allowing to adjust the floating position of the working tool or free fall of the jib carrying this working tool, use a special slide valve of floating working position or jib free fall. circuit ensuring the reverse movement of the boom.

Jsou známá a používaná i provedení víceokruhoivých hydraulických ústrojí samohybných pracovních strojů s dálkovým řízením dvouvětvového pojistného· ventilu, při2 pojeného mezi obě přívodní větve přímočarých hydromotorů vyvozujících reversační pohyby výložníku zvláštního řídicího· prvku, nejčastěji elektromagnetického rozváděče s dvěma funkčními polohami.Versions of multi-ring hydraulic devices of self-propelled working machines with remote control of a two-branched safety valve are connected and connected between the two supply lines of linear hydraulic motors producing reverse boom movements of a special control element, most often electromagnetic switchboard with two functional positions.

Nevýhodou provedení víeeokruhového hydraulického ústrojí se samostatným směrovým šoupáťkovým ventilem plovoucí polohy pracovního nástroje neboli volného pádu výložníku umístěným v rozváděči prvního hydraulického okruhu zajišťujícím reversační pohyby výložníku je jednak zvětšení rozměrů a hmotnosti rozváděče jak tímto vlastním směrovým ventilem, tak i přepážkami a mezistěnami nutnými pro jeho instalaci do rozváděče a jeho vnitřní propojení, dále pak nutnost instalace ovládacího systému tohoto šoupátkového směrového' ventilu a s tím spojené zvýšení 'složitostí celého hydraulického ústrojí mající za následek i snížení celkové provozní spolehlivosti.The disadvantage of the multi-circuit hydraulic system with a separate directional spool valve of the floating position of the working tool or free fall of the boom located in the distributor of the first hydraulic circuit providing reversing movements of the boom is both an increase in dimensions and weight of the distributor both with its own directional valve and with partitions and divisions necessary for its installation into the switchgear and its internal interconnection, furthermore the necessity to install the control system of this spool directional valve and the associated increase in complexity of the entire hydraulic system resulting in a decrease in the overall operational reliability.

Provedení víeeokruhového hydraulického ústrojí s ovládáním plovoucí polohy pracovního nástroje neboli volného pádu výložníku s dálkovým řízením dvouvětvového pojistného ventilu zapojeného v prvním hydraulickém okruhu paralelně k přívodním větvím přímočarých hydromotorů vyvozujících pohyby výložníku pomocí zvláštního řídicího- prvku, a to mechanicky nebo elektricky ovládaného dvoupolohového rozváděče vyžaduje instalaci tohoto zvláštního řídicího prvku, což také komplikuje hydraulické ústrojí jako celek, navíc vlivem netěsnosti tohoto řídicího prvku dochází často k samovolnému vyvolávání plovoucí polohy pracovního nástroje neboli volnému pádu výložníků, což je z provozního -hlediska nežádoucí a nebezpečné a konečně nelze tento způsob nastavení plovoucí polohy pracovního nástroje použít v těch případech, kde dvouvětvový nebo jakýkoli jiný pojistný ventil proti přetížení příslušného hydraulického okruhu účinkem vnějších sil na pracovní nástroj vzhledem k celkové koncepci nebo příznivým silovým poměrům není v prvním hydraulickém okruhu pohybů výložníků vůbec instalován.Design of multi-circuit hydraulic device with floating position control of working tool or free fall of boom with remote control of two-branch safety valve connected in the first hydraulic circuit in parallel to supply lines of linear hydraulic motors exerting movements of boom by special control element, mechanically or electrically controlled two-position distributor This special control element, which also complicates the hydraulic system as a whole, moreover, due to the leakage of the control element, the floating position of the working tool or the free fall of the booms is often spontaneous, which is undesirable and dangerous from the operational point of view. Use a tool with two-branch or any other overload relief valve p íslušného hydraulic circuit the effect of external forces to the work tool with respect to the overall concept or not favorable force ratios in the first hydraulic circuit moves booms ever installed.

Uvedené nedostatky a nevýhody známých řešení odstraňuje, vlastní provedení hydraulického ústrojí zjednodušuje a zlevňuje při celkovém zvýšení provozní spolehlivosti víc-eokruhové hydraulické ústrojí samohybných pracovních strojů podle vynálezu, přičemž podstata spočívá v tom, že plovoucí poloha pracovního- nástroje neholí volný pád výložníků je dosažena současným křížovým propojením výstupních stran směrových šoupátkových ventilů rozváděčů dvou různých hydraulických okruhů plněných dvěma různými 'hydrogen-erátory s oběma pístem oddělenými prostory přímočarého hydromotoru nebo soustavy několika vedle sebe spojených hydromotorů vyvozujících reversační pohyby výložníků nesoucího pracovní nástroj.The above-mentioned drawbacks and disadvantages of the known solutions are eliminated, the actual design of the hydraulic device simplifies and cheaper in the overall increase of operational reliability of the multi-circuit hydraulic device of self-propelled machines according to the invention. by crosslinking the outlet sides of the directional spool valves of two different hydraulic circuits filled by two different hydrogenators with both pistons separated by spaces of a linear hydraulic motor or a set of several adjacent hydraulic motors exerting reversing movements of the booms carrying the working tool.

Výhody tohoto uspořádání víceokruhového hydraulického ústrojí samohybných pracovních strojů spočívají v menším počtu šoupátkových směrových ventilů rozváděčů bez použití jakéhokoliv zvláštního řídicího prvku dálkového ovládání dvouvětvového pojistného ventilu přímočarých hydromotorů vyvozujících reversační pohyby výložníku nejen všech nezrychlených, ale i zrychlených funkčních rev-ersačních pohybů pracovního nástroje.The advantages of this multi-circuit hydraulic system of self-propelled machines are the fewer number of directional spool valves without the use of any special remote control of a two-branch linear hydraulic motor safety valve that generates reverse boom movements not only of all non-accelerated but also accelerated functional reversing movements.

Tím dojde vlivem menší členitosti k zjednodušení víceokruhového hydraulického ústrojí, zmenšení rozměrů a hmotnosti rozváděče, snížení energetických ztrát i snížení hlučnosti zkrácením průchodové cesty pracovní kapaliny rozváděčem s menším počtem směrových šoupátkových ventilů. Další nespornou a novou výhodou tohoto víceokruhového hydraulického ústrojí je skutečnost, že lze tímto způsobem snadno dodatečně upravit a doplnit již existující a na pracovních strojích instalovaná dvou nebo víceokruhoivá hydraulická ústrojí promožnost nastavení plovoucí polohy pracovního nástroje neboli volného pádu výložníku, -kde možnost nastavení plovoucí polohy pracovního nástroje dosud nebyla, a to pouhým doplněním ovládače plovoucí polohy a jeho jednoduchým propojením s již instalovanými ovládači.This will result in simplified multi-circuit hydraulic system, reduced dimensions and weight of the distributor, reduction of energy losses and noise reduction by shortening the passage of working fluid through the distributor with fewer directional spool valves. Another indisputable and new advantage of this multi-circuit hydraulic system is the fact that it is possible in this way to easily retrofit and add to existing machines installed on two machines or multi-ring hydraulic systems the possibility of adjusting floating position of working tool or free fall of boom the work tool has not been done yet, simply by adding the float position controller and simply connecting it to the controls already installed.

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněno nejjednodušší uspořádání hlavních částí víceokruhového, v tomto případě dvouokruhoivého, hydraulického ústrojí samohybných pracovních strojů, kde na obr. 1 je jeden typ hydraulického ústrojí a na obr. 2 je zcela rovnocenný typ jiného hydraulického ústrojí.The attached drawings show schematically the simplest arrangement of the main parts of the multi-circuit, in this case dual-ring, hydraulic mechanism of self-propelled machines, where in Fig. 1 there is one type of hydraulic device and Fig. 2 is completely equivalent to another.

První hydraulický okruh, složený z hnacího motoru 8, poháněného hydragenerátoru 21, rozváděče 3, vybaveného vstupní pojistnou sekcí 31, šoupátkovýmí servoel-ementy 321, 322 přestavovanými směrovým ventilem 32 a závěrnou sekcí 34 'spojenou přes filtr. 71 s nádrží 7, společnou pro všechny hydraulické okruhy, jednoho nebo více vedle sebe spojených přímočarých hydromotorů 51 spojených oběma písty nebo pístem oděl-enými prostory se směrovým šoupátkovým ventilem 32 na jeho výstupní straně a vyvozujícím reversační funkční pohyby výložníků 5, to, znamená jeho zvedání a -spouštění, přičemž na výložníků 5 je výkyvně uchycen pracovní nástroj 6. Druhý hydraulický okruh, složený z hnacím motorem 8 poháněného hydrogenerátoru 22 spojeného svým výstupem -s rozváděčem 4 vybaveným vstupní pojistnou sekcí 41, šoupátkovými směrovými ventily 42, 43 přestavovanými ser-voelem-enty 421, 422, 431, 432 a závěrnou sekcí 44 spojenou přes pro oba hydraulické okruhy společný filtr 71 -se společnou nádrží 7, jednoho, nebo soustavy několika vedle sebe spojených přímočarých hydromotorů 81 spojeného či spojených svými pístem oddělenými prostory -s výstupy směrového šoupátkového ventilu 43 funkčních reversačních pohybů pracovníhonástroje S. Výstupy směrového šoupátkového ventilu 42 jsou připojeny k výstupům směrového šoupátkového ventilu 32 rozváděče 3 prvního hydraulického okruhu a tak je umožněno zrychlit funkční reversační pohyby výložníků součtovým průtokem ,z obou hydrogenerátorů 21, 22 obou hydraulických okruhů.A first hydraulic circuit, consisting of a drive motor 8, driven by a hydraulic generator 21, a distributor 3, equipped with an inlet safety section 31, a sliding servo element 321, 322 disposed by a directional valve 32 and a stop section 34 'connected via a filter. 71 with a tank 7 common to all hydraulic circuits, one or more juxtaposed linear hydraulic motors 51 connected by both pistons or piston-separated spaces with a directional spool valve 32 on its outlet side and producing reverse functional movements of the booms 5, i.e. its The second hydraulic circuit, consisting of a propulsion motor 8 driven by a hydraulic generator 22 connected by its output -to a distributor 4 equipped with an inlet safety section 41, by means of slide valves 42, 43, adjusted by means of a ser- vice. the voids 421, 422, 431, 432 and the shut-off section 44 connected via a common filter 71 for both hydraulic circuits with a common tank 7, one or a plurality of juxtaposed linear hydraulic motors 81 connected or connected by their piston separated spaces -with outlets direction The outlets of the directional spool valve 42 are connected to the outlets of the directional spool valve 32 of the first hydraulic circuit of the first hydraulic circuit, and thus it is possible to accelerate the functional reversing movements of the booms by the cumulative flow of both hydraulic generators 21 and 22 of both hydraulic circuits.

poloha šoupátkového směrového ventilu 32 je ovládána ovládači 131, 132 nezrychlených pohybů výložníků 5 ve směru jeho zvedání i spouštění, poloha šoupátkového směrového ventilu 42 je ovládána ovládači 141, 142 zrychlených pohybů zvedání a spouštění výložníků 5, kinematicky spojených pomocí mechanických vazeb 11, 13 s ovládači 131, 132, čímž je dosaženo společné přestavení funkční polohy jedné z dvojic ovládačů 131, 141 a 132, 142 vychýlením ovládací páky 12 do jedné z jejich krajních protilehlých poloh. Poloha směrového šoupátkového . ventilu 43 je ovládána ovládači 143, 144 funkčních pohybů pracovního nástroje 6, to znamená jeho přiklápění a vyklápění, přičemž všechny ovládače mohou být přestavovány vychylováním je221436 nom jediné ovládací páky 12, na které je umístěn i ovládač 150 plovoucí polohy pracovního nástroje 6 neboli volného pádu výložníku 5.the position of the spool valve 32 is controlled by the controls 131, 132 of the non-accelerated movements of the booms 5 in its up and down directions, the position of the spool valve 42 is controlled by the controls 141, 142 of the accelerated movements of the booms 5 kinematic connected by mechanical links 11, 13 s actuators 131, 132 thereby achieving a co-displacement of the functional position of one of the pairs of actuators 131, 141 and 132, 142 by deflecting the actuating lever 12 to one of their extreme opposite positions. Directional spool position. valve 43 is controlled by the actuators 143, 144 of the working movements of the working tool 6, i.e. tilting and tilting, and all the actuators can be adjusted by deflecting 221436 nm of a single control lever 12 on which the working tool 6 boom 5.

Ovládání je prováděno prostřednictvím pracovního média ovládacího, okruhu dodávaného ze zdroje 9. Změnou funkční polohy kteréhokoliv z ovládačů 131, 132, 143, 144, 141, 142 pomocí prostorově výkyvné ovládací páky 12 dojde k přestavení příslušných šoupátkových směrových ventilů 32 ,43, 42 a tím i k vyvození odpovídajícího pohybu pracovního nástroje 6 nebo výložníku 5, a to v žádaném směru a rychlosti. pohybu.The control is performed by means of the operating medium of the control circuit supplied from the source 9. By changing the functional position of any of the controls 131, 132, 143, 144, 141, 142 by means of the spatially pivoting control lever 12, the respective spool valves 32, 43, 42 and thereby also deriving a corresponding movement of the working tool 6 or the boom 5 in the desired direction and speed. movement.

Změnou funkční polohy s výstupní stranou zdroje 9 svými vstupními stranami spojeného ovládače 150 plovoucí polohy pracovního nástroje 6 neboli volného pádu výložníku 5 dojde ke spojení jedné výstupní strany ovládače 150 s výstupní stranou Qvládače 131 a tedy i se vstupní stranou servoelementu 321 a současně dojde i ke spojení druhé výstupní strany téhož ovládače 150 s výstupní stranou ovládače 142 a tím se vstupní stranou servoelementů 422. Tím dojde nejen k přesunutí směrového šoupátko vého ventilu 32 a k propojení hydrogenerátoru 21 prvního hydraulického okruhu s prostorem na straně pístu přímočarého hydromotoru 51 a propojení prostoru na straně pístnice tohoto přímočarého hydromotoru 51 přes Závěrnou sekci 34 a filtr 71 s nádrží 7, ale současně dojde i k přesunutí šoupátkového směrového ventilu 42 a k propojení hydrogenerátoru 22 druhého hydraulického okruhu s prostorem na straně pístnice přímočarého hydromotoru 51 přes závěrnou sekci 44 rozváděče 4 a dále přes filtr 71 s nádrží 7.By changing the function position with the output side of the source 9 by its input sides of the actuator 150 of the floating position of the working tool 6 or the free fall of the boom 5, one output side of the actuator 150 is connected to the output side Q of the controller 131 and thus connecting the second output side of the same actuator 150 to the output side of the actuator 142 and thereby the inlet side of the servo-elements 422. This not only moves the directional valve 32 and connects the hydraulic circuit 21 of the first hydraulic circuit with the piston-side space of the linear hydraulic motor 51 the piston rod of this linear hydraulic motor 51 through the closing section 34 and the filter 71 with the tank 7, but at the same time the directional valve 42 is moved and the second hydraulic circuit 22 is connected to the space on the side of the piston rod. of the linear motor 51 through the closing section 44 of the distributor 4 and further through the filter 71 with the tank 7.

Tím jsou oba pístem oddělené prostory přímočarého hydromotoru spojeny s nádrží 7, kapalina dodávaná hydrogenerátorem prochází přes rozváděč 3, prostor na straně pístu přímočarého hydromotoru 51 a rozváděč 4 do nádrže 7, kapalina dodávaná hydrogenerátorem 22 prochází přes rozváděč 4, prostor na straně pístnice přímočarého, hydromotoru 51 a rozváděč 3 do nádrže 7, čímž je dosaženo plovoucí polohy pracovního nástroje 6, neboli volného pádu výložníku 5, jak je schematicky naznačeno na obr. 1.Thereby the two piston-separated spaces of the linear hydraulic motor are connected to the tank 7, the liquid supplied by the hydraulic generator passes through the distributor 3, the space on the piston side of the linear hydraulic motor 51 and the distributor 4 into the tank 7 of the hydraulic motor 51 and the distributor 3 into the tank 7, whereby the floating position of the working tool 6, or the free fall of the boom 5, is achieved, as schematically indicated in Fig. 1.

Zcela rovnocenné víceokruhové hydraulické ústrojí je schematicky naznačeno na olbr. 2, kde ovládač 150 plovoucí polohy pracovního nástroje 6, spojený svojí vstupní stranou se zdrojem 9 pracovního média ovládacího okruhu, je svojí jedinou výstupní stranou spdjen přes pro pracovní médium ovládacího okruhu jednosměrně vodivé prvky 83, 84 s výstupními stranami ovládačůCompletely equivalent multi-circuit hydraulic system is schematically indicated on olbr. 2, wherein the float position controller 150 of the working tool 6, connected by its inlet side to the operating medium source 9 of the control circuit, is unidirectionally conducting elements 83, 84 with the output side of the actuators via its single outlet side

131, 142. Činnost tohoto hydraulického víceo,kruhového ústrojí je zcela analogická již popsané činnosti víceokruhového hydraulického ústrojí schematicky znázorněného na obr. 1.131, 142. The operation of this hydraulic multi-ring device is entirely analogous to the operation of the multi-circuit hydraulic device already shown schematically in FIG. 1.

Pracovním médiem ovládacího okruhu může být elektrický proud, stlačený vzduch nebo hydraulická kapalina, popřípadě i jejich vzájemná kombinace. Druhu použitého pracovního média ovládacího, okruhu odpopovídá i vlastní provedení ovládačů 131,The working medium of the control circuit may be electric current, compressed air or hydraulic fluid, or a combination thereof. The type of working medium used for the control, the actual design of the controls 131 corresponds to the circuit,

132, 141, 142, 143, 144, 150, mechanických vazeb 11, 13, zdroje 9, jednosměrně vodivých prvků 83, 84, a servoelementů 321, 322, 421, 422, 431, 432.132, 141, 142, 143, 144, 150, mechanical bonds 11, 13, power supplies 9, unidirectional conductive elements 83, 84, and servoelements 321, 322, 421, 422, 431, 432.

Popsaná víceokruhová hydraulická ústrojí jsou vhodná pro, všechny druhy samohybných pracovních strojů zejména zemních a stavebních jako jsou kolové a pásové nakladače, dožery a podobné zemní stroje, u kterých je z důvodů technologií zemních prací požadována možnost nastavení plovoucí polohy jejich pracovního· nástroje.The described multi-circuit hydraulic devices are suitable for all types of self-propelled working machines, especially earth and construction machines such as wheel and track loaders, dozers and similar earth moving machines, for which the possibility of adjusting the floating position of their working tool is required.

Claims

SUBJECT

Multi-circuit hydraulic system of self-propelled working machines, comprising a control circuit and at least two independent open hydraulic circuits, equipped in the first hydraulic circuit with at least a front hydro-generator, a distributor comprising an inlet safety section, at least one sliding directional valve with servo-element positioning with their outlets with the two pistons separated by spaces of one or more juxtaposed linear hydraulic motors of the functional reversing movements of the boom 'with a pivoted working tool and from the closing section, connected by its outlet to a tank common to both hydraulic circuits, further equipped in the second hydraulic circuit with at least one hydrogenator , a switchboard composed of an input insurance section, of at least two

BACKGROUND OF THE INVENTION Directional spool valves with servo-elements adjusting their operative positions and coupled outlets of one spool directional valve with both piston-separated spaces of a linear hydraulic motor or a set of side-by-side pivoted rotary actuator mechanisms connected to the outlet branches valves of the first hydraulic circuit and from the closing section, connected by their output to a tank common for both hydraulic circuits, further equipped in the control circuit not only servo elements of individual spool directional valves of both hydraulic circuit valves connected by their input sides to output sides corresponds221436 connecting drivers from installed controllers of functional reversing movements of the working tool, floating positions of the working tool machine and accelerated and non-accelerated functional reversing movements of the boom, source of operating medium of the control circuit connected by its output side to the input sides of all said actuators, but also unidirectionally for the used operating medium of the control circuit by conductive elements. the tool (6) or free fall of the boom (5) is connected by its outlet side with the outlet side of one of the two actuators [131], [132] of the servo elements (321), (322) of the directional slide valve (32) of the distributor (3) of the first hydraulic circuit of the non-accelerated functional reversing movement of the boom (5) and at the same time the same actuator (150) is connected with its outlet side to the outlet side of one of the two actuators (141), (142) servoelements (421), (422) ) of the distributor (4) of the second hydraulic circuit accelerated on the reverse movement of the boom (5).

2. The multicircular hydraulic mechanism of self-propelled machines according to claim 1, characterized in that the connection of at least one output side of the actuator (150) to the output side of at least one of said pairs of actuators (131), (142) and (141), (132). ) is provided over at least one of a pair of unidirectionally conductive elements (83), (84).

2 sheets of drawings