Результат интеллектуальной деятельности: ПНЕВМОКОЛЕСНЫЙ ЭКСКАВАТОР

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к строительным землеройным машинам на пневмоколесном ходу с гидравлическим приводом.

Известен пневмоколесный экскаватор, содержащий силовую установку, рабочее оборудование, гидравлическую систему, механизм передвижения с ходовой тележкой, коробкой передач и механизмом ее переключения, в котором переключение передач осуществляется вручную путем передвижения муфты в двух колесных редукторах (см. Раннев А.В. Одноковшовые экскаваторы. М.: Высшая школа. 1991, экскаватор ЭО-4321Б).

Известна конструкция пневмоколесного экскаватора, содержащая силовую установку, рабочее оборудование, гидравлическую систему, состоящую из силовых насосов, распределителей, гидромоторов, центрального коллектора, гидролиний, силовых трубопроводов, гидролиний сервоуправления с колонками, механизм передвижения, включающий раму, опирающуюся на передний и задний мосты с ведущими колесами, вращение которых осуществляется от механической коробки передач, переключение передач которой осуществляется механизмом переключения с сервоприводом (см. Раннев А.В. Одноковшовые экскаваторы. М.: Высшая школа, 1991, экскаватор ЭО-4321Б, с.117) - прототип.

Существенным недостатком известных вышеописанных конструкций пневмоколесных экскаваторов является ограниченный диапазон тяговых характеристик, определяющий переключение передач, которое должно осуществляться только при полной остановке экскаватора. Однако на практике часто из-за недисциплинированности оператора переключение скоростей производится на ходу экскаватора, что приводит к поломке коробки передач и выходу из строя гидромоторов хода.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции пневмоколесного экскаватора с гидравлическим приводом, свободного от вышеуказанного недостатка, в котором расширен диапазон тяговых характеристик и обеспечено удобство управления.

Это обеспечивается путем плавного регулирования скоростей хода и переключением передач на полном ходу экскаватора.

Для достижения цели изобретения в пневмоколесном экскаваторе, содержащем силовую установку, рабочее оборудование, гидравлическую систему, состоящую из силовых насосов, распределителей, гидромоторов, центрального коллектора, гидролиний силовых трубопроводов, гидролиний сервоуправления с колонками, механизм передвижения с ходовой тележкой, коробкой передач и механизмом ее переключения с сервоприводом, коробка передач механизма передвижения снабжена синхронизатором, а в механизме переключения коробки передач выполнены каналы, соединяющие гидролинию сервоуправления коробкой передач с гидролинией сервоуправления распределителя, при этом соединение потоков гидролиний сервоуправления от колонки сервоуправления и от механизма управления коробкой передач к распределителю осуществляется через клапан И.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид пневмоколесного экскаватора; на фиг.2 - разрез коробки передач привода хода с механизмом ее переключения; на фиг.3 - схема механизма переключения коробки передач; на фиг.4 - гидравлическая схема (без рабочего оборудования).

Пневмоколесный экскаватор содержит полноповоротную платформу 1 с размещенным на ней рабочим оборудованием 2, силовую установку 3, гидравлическую систему, состоящую из силовых насосов 4 распределителя 5, гидромоторов 6, коробки передач 7, гидромотора 8 поворота платформы 1, колонок сервоуправления 9, центрального коллектора 10, гидролиний сервоуправления 11, гидролиний силовых трубопроводов 12 и переключателя скоростей 13, механизм передвижения экскаватора, включающий ходовую тележку 14, коробку передач 7 и механизм ее переключения с сервоприводом 15.

Коробка передач 7 имеет шестерни 16 и 17, постоянно приводимые во вращение гидромоторами 6 привода хода, выходной вал 18, на шлицах которого установлено зубчатое колесо 19, в осевом направлении по наружным шлицам которого посредством вилки 20 соединенной со штоком 21 механизма переключения 15 коробки передач 7 перемещается зубчатая муфта 22. Безударное плавное вхождение в зацепление зубьев муфты 22 с зубьями шестерен 16 или 17 обеспечивается синхронизатором, выполненным из конусной втулки 23, пальцев 24 и фиксаторов 25. В корпусе 26 механизма переключения 15 коробки передач 7 выполнены каналы 27, 28, 29 гидролиний сервоуправления 11. Канал 27 соединен с гидролинией включения I-ой передачи, канал 28 - с гидролинией включения II-ой передачи, канал 29 соединен через центральный коллектор 10 с гидролинией сервоуправления 11 распределителя 5, а именно с гидролинией управления золотника 30 гидромоторов 7 коробки передач 8. Соединение происходит через клапаны И 31 и 32, вторые гидролинии 33 и 34 которых соединены с колонками сервоуправления 9, команд "ход вперед" и "ход назад". В нейтральном положении золотника 30 рабочие отводы силовых трубопроводов 12 гидромоторов 6 коробки передач 7 соединены со сливом.

Выходной канал клапана И соединен с золотником 30 гидролинией сервоуправления 11 распределителя 5.

Работа экскаватора.

В процессе движения экскаватора для переключения передачи оператор выключает колонку сервоуправления 9. Гидролиния сервоуправления 33 или 34 (в зависимости от того, какая колонка была включена: "ход вперед" или "ход назад") соединяется со сливом. Давление жидкости канала 29 перемещает клапан И таким образом, что со стороны канала 29 клапан закрыт, а гидролиния сервоуправления золотником 30 соединится со сливом, и золотник 30 займет нейтральное положение. При этом оба рабочих отвода 12 коробки передач 7 силовых гидромоторов 6 тоже соединятся со сливом. Происходит свободное вращение колес. Экскаватор движется "накатом" за счет инерции прямолинейного движения.

Затем оператор с помощью переключателя скоростей 13 производит переключения передач. В промежуточном положении золотника переключателя скорости 13 канал 29 соединяется со сливом.

При дальнейшем движении золотника переключателя 13 происходит смена каналов напора и слива в гидролиниях сервоуправления переключателя скоростей 13, а также в каналах 27 и 28 механизма переключения 15 коробки передач 7. Так как золотник переключателя 15 выполнен за одно целое со штоком 21, при его движении происходит поворот вилки 20. При этом синхронизатор коробки передач 7 обеспечивает выравнивание скоростей вращения муфты 22 с шестерней 16 или 17, которые в этот момент осуществляют инерционное вращение.

Только после того, как зубчатая муфта 22 полностью войдет в зацепление с зубьями шестерни 16 или 17, канал 29 механизма переключения 15 коробки передач 7 соединится с напорной гидролинией сервоуправления. Жидкость под давлением по каналу 29 через центральный коллектор 10 поступит к клапану И и после включения колонки сервоуправления 9 поступит к золотнику 30, после чего начнется силовое вращение гидромоторов коробки передач 7 от силовых насосов 4.

Таким образом, силовое вращение гидромоторов коробки передач механизма передвижения начинается только после того, как произойдет полное включение I-ой или II-ой передачи.

Заявленная конструкция пневмоколесного экскаватора позволяет плавно регулировать скорости хода, осуществлять переключение передач на полном ходу, без его остановки.

По предложенному техническому решению на ГУП "ПО Уралвагонзаводе" выпущена документация, изготовлена опытная партия экскаваторов, проведены испытания, которые показали высокую эффективность в эксплуатации.