Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР

Изобретение относится к вибрационной технике и может найти применение в качестве генератора механических колебаний, например, в гидравлических прессах для прессования древесины или выкопочных машинах для вырезания корневых систем взрослых деревьев или пней.

Известен гидравлический вибратор, содержащий корпус, в котором расположен распределительный золотник, выполненный в виде вала со взаимно перпендикулярными отверстиями, и каналы подвода рабочей среды. Согласно изобретению на валу золотника выполнены четыре (попарно взаимно перпендикулярных) отверстия, а в корпусе вибратора выполнены четыре канала, позволяющие при возможности независимого регулирования частоты вращения золотника поочередно подавать рабочую жидкость в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра, обеспечивая возвратно-поступательное движение его штока [патент на изобретение №2433001, В06В 1/18, опубл.10.11.2011]. Недостатком данного устройства является то, что пульсирующее давление подается поочередно в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра и не обеспечивает выдвижения штока гидроцилиндра для перемещения рабочего органа машины.

Наиболее близким по технической сущности решением, принятым за прототип, является гидравлический вибратор, содержащий корпус, в котором расположен вращающийся распределительный золотник, выполненный виде вала с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями, согласно полезной модели корпус жестко соединен с распределительной панелью, снабженной обратными клапанами, соединяющими ее с каналами золотника, и гидровентилем, установленным с возможностью поочередного соединения полостей вибратора с рабочими полостями силовых гидроцилиндров [патент на полезную модель №49739, В06В 1/18, опубл. 10.12.2005].

Недостатком данного устройства является то, что пульсирующее давление подается поочередно в рабочие полости гидроцилиндра и не обеспечивают синхронной работы нескольких цилиндров. Кроме того, при неравномерной нагрузке на штоки гидроцилиндров происходит перекос рабочего органа, например ножа корчевателя пней.

Изобретение решает задачу синхронизации работы двух гидроцилиндров и выравнивания давления рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров при неравномерной нагрузке на их штоках.

Это достигается тем, что в гидравлическом вибраторе, содержащем корпус, жестко соединенный с распределительной панелью, снабженной обратными клапанами, соединяющими ее с каналами вращающегося распределительного золотника, выполненного в виде вала с радиальными отверстиями, и гидровентилем, установленным с возможностью соединения полостей вибратора с рабочими полостями силовых гидроцилилиндров, согласно изобретению вращающийся распределительный золотник, выполнен в виде вала с попарно параллельными радиальными отверстиями, а рабочие полости гидроцилиндров соединены между собой через дополнительные обратные клапаны.

На чертежах изображены гидравлический вибратор, общий вид (фиг. 1) и гидрокинематическая схема (фиг. 2).

Гидравлический вибратор содержит корпус 1, в котором расположен распределительный золотник 2, выполненный в виде вала с двумя взаимно параллельными отверстиями 3. Для устранения перетекания жидкости на валу золотника 2 предусмотрено уплотнение 4. Вал золотника имеет кинематическую связь с валом гидромотора 5. Корпус 1 жестко соединен с распределительной панелью 6, в которой установлены обратные клапаны 7 и 8, соединяющие ее с каналами золотника, и гидровентиль 9, установленный с возможностью одновременного и поочередного соединения полостей вибратора с рабочими полостями силовых гидроцилиндров 10 и 11, которые соединены между собой через дополнительные обратные клапаны 12 и 13. Гидрокинематическая схема включает распределители 14, 15 и 16, предохранительные клапаны 17 и 18, обратные клапаны 19 и 20, рабочий орган ножевого типа 21, шарнирно соединенный с гидроцилиндрами 10 и 11, регулятор расхода рабочей жидкости 22.

Гидравлический вибратор работает следующим образом.

Рабочая жидкость из входной полости вибратора под номинальным давлением Р_п поступает в гидромотор 5, который вращает вал золотника 2, расположенный в корпусе 1, а из гидромотора жидкость поступает под давлением Р_с на слив в бак. Рабочая жидкость из входной полости вибратора через взаимно параллельные отверстия золотника одновременно поступает под номинальным давлением Р_п через обратные клапаны 7 и 8 и запорный гидровентиль 9 в рабочую полость вибратора, выполненную в распределительной панели 6, а из рабочей полости вибратора поступает при пульсирующем давлении Р_п в рабочие полости силовых гидроцилиндров 10 и 11, поршни которых совершают колебательное движение. При условии закрытого гидровентиля 9 пульсирующий поток жидкости подается одновременно в две рабочие полости вибратора, которые соединены с поршневыми полостями гидроцилиндров, обеспечивая синхронную работу двух гидроцилиндров. При неравномерной нагрузке на штоки гидроцилиндров, как показано на фиг. 2, давление рабочей жидкости в гидроцилиндре 11 становится больше, чем в гидроцилиндре 10, тогда часть рабочей жидкости через обратный клапан 12 перетечет в рабочую полость гидроцилиндра 10 и давление выравнивается, обеспечивая синхронную работу двух гидроцилиндров. При подводе рабочего органа к корневым системам и создании номинального давления рабочей жидкости, а также при холостом ходе рабочего органа, рабочая жидкость поступает в гидроцилиндры через распределители 14 и 15. Гидропульсатор отключается и включается распределителем 16. При перегрузках срабатывают предохранительные клапаны 17 и 18. Для предохранения гидросистемы трактора от пульсации рабочей жидкости установлены обратные клапаны 19 и 20. Для регулирования частоты вращения гидромотора, а следовательно, и частоты колебаний рабочего органа 21, применяется регулятор расхода рабочей жидкости 22. При условии открытого гидровентиля 9 один гидроцилиндр может отключаться с помощью резьбовой заглушки и пульсирующий поток жидкости подается в поршневую полость второго гидроцилиндра, обеспечивая повышенную амлитуду колебаний штока гидроцилиндра, что расширяет технологические возможности гидровибратора.

Предлагаемая конструкция гидравлического вибратора позволяет получить пульсирующую нагрузку на поршни гидроцилиндров при номинальном давлении, что необходимо для выполнения технологического процесса вырезания корневых систем взрослых деревьев или пней.