РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ |
(19)
RU
(11)
(13)
C1
| |||
| ||||
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
| Статус: Пошлина: | действует (последнее изменение статуса: 07.11.2017) учтена за 8 год с 16.12.2017 по 15.12.2018 |
(21)(22) Заявка: 2010151544/11, 15.12.2010
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
15.12.2010
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 15.12.2010
(45) Опубликовано: 10.05.2012 Бюл. № 13
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2281244 C1, 10.08.2006. SU 1201216 A, 30.12.1985. SU 1789787 A1, 23.01.1993. SU 1758295 A1, 30.08.1992. SU 624882 A1, 25.09.1978. JP 2002020091 A, 23.01.2002.
Адрес для переписки:
194100, Санкт-Петербург, Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" |
(72) Автор(ы):
Зайцев Борис Иванович (RU), Кобяков Юрий Валентинович (RU), Миронов Александр Васильевич (RU), Сальников Юрий Васильевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" (RU) |
(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МОБИЛЬНОЙ АНТЕННОЙ УСТАНОВКИ С ПОДЪЕМНОЙ МАЧТОЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к подъемным устройствам. Гидропривод содержит систему управления, трехпозиционные гидрораспределители, регулятор расхода, установленные на шасси транспортного средства насосный агрегат с баком. Насосный агрегат через первый гидрораспределитель, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема подъемной мачты. На подъемной мачте с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно закреплена опорная платформа антенного устройства, связанная с гидроцилиндром поворота. Согласно изобретению гидропривод дополнительно содержит первый и второй ограничители расхода. Напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром подъема, имеет возможность сообщения с поршневой полостью последнего через последовательно установленные первый ограничитель расхода, первый гидрозамок и второй ограничитель расхода, причем первый ограничитель расхода выполнен с возможностью ограничения расхода при подъеме подъемной мачты, а второй - при опускании последней, при этом величина производительности насосного агрегата больше величины суммы расходов регулятора расхода и ограничителя расхода. Изобретение обеспечивает повышение надежности и безопасности гидропривода. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к антенной технике, в частности к гидравлическим приводам мобильных антенных установок (АУ) с подъемной мачтой.
Известен гидравлический привод, используемый в мобильной антенной установке по патенту RU 2115977 С1 (Н01Q 1/08, 1998). Известная мобильная АУ содержит контейнер с аппаратурой, конструктивно совмещенный с антенной системой, включающей снабженную гидроцилиндром поворота подъемную мачту с антенной. Подъемная мачта снабжена устройствами для ее фиксации в развернутом (рабочем) и транспортировочном положениях. Контейнер снабжен выносными поворачивающимися опорами с гидродомкратами, устанавливаемыми с возможностью контактирования с грунтом, и выполнен с возможностью размещения на автотранспортном средстве. При развертывании АУ контейнер (антенную систему) вывешивают и горизонтируют с помощью гидравлического привода, включающего упомянутые гидродомкраты.
Однако известный гидравлический привод имеет ограниченные функциональные возможности, что обусловлено целевыми характеристиками известной мобильной АУ, у которой антенна установлена непосредственно на относительно невысокой подъемной мачте.
Известен гидравлический привод по авт.св. SU 1201216 А (В66F 11/04, 1985). Известный гидравлический привод содержит систему управления, установленные на шасси транспортного средства гидродомкраты и насосный агрегат с баком. Насосный агрегат через трехпозиционный гидрораспределитель, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема подъемной мачты, включающей рычаги с взаимным шарнирным сочленением, образующие верхнюю и нижнюю секции подъемной мачты. На верхней секции подъемной мачты с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно закреплена опорная платформа. Гидроцилиндр подъема шарнирно соединен соответственно со смонтированным на транспортном средстве поворотным основанием и нижней секцией подъемной мачты. Между гидроцилиндром подъема и трехпозиционным гидрораспределителем подключен гидрозамок. Подобный гидравлический привод может быть использован в мобильной АУ в качестве гидравлического привода для вывешивания шасси транспортного средства и для подъема подъемной мачты с антенной на заданный уровень по высоте.
Однако известный гидравлический привод имеет ограниченные функциональные возможности. В частности, он не решает задачу обеспечения устойчивого положения опорной платформы относительно верхней секции подъемной мачты.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является гидравлический привод, преимущественно мобильной антенной установки с подъемной мачтой по патенту RU 2281244 С1 (В66F 11/04, Н01Q 1/32, 2006). Известный гидравлический привод содержит систему управления, первый и второй трехпозиционные гидрораспределители с электромагнитным управлением, регулятор расхода, установленные на шасси транспортного средства насосный агрегат с баком. Насосный агрегат через первый трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема подъемной мачты, включающей рычаги с взаимным шарнирным сочленением, образующие верхнюю и нижнюю секции подъемной мачты. На верхней секции подъемной мачты с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно закреплена опорная платформа. Гидроцилиндр подъема шарнирно соединен соответственно со смонтированным на транспортном средстве основанием и нижней секцией подъемной мачты, а между гидроцилиндром подъема и первым трехпозиционным гидрораспределителем подключен односторонний гидрозамок. Напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром подъема, имеет возможность сообщения с поршневой полостью последнего через первый трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением в одной его позиции, и возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра подъема в другой позиции первого трехпозиционного гидрораспределителя. Гидравлический привод снабжен по меньшей мере одним гидроцилиндром поворота опорной платформы, который шарнирно соединен соответственно с опорной платформой и верхней секцией подъемной мачты. При этом гидроцилиндр поворота имеет гидрозамок и гидравлически связан с насосным агрегатом через второй трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением. Напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром поворота, имеет возможность сообщения с поршневой полостью гидроцилиндра поворота через второй трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением в одной его позиции, гидрозамок, регулятор расхода и дроссель. Регулятор расхода установлен в соответствующей магистрали с помощью четырех блокировочных обратных клапанов, которые установлены с возможностью обеспечения неизменного направления движения жидкости через регулятор расхода независимо от направления движения штока гидроцилиндра поворота. При этом напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром поворота, имеет возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра поворота в другой позиции второго трехпозиционного гидрораспределителя с электромагнитным управлением.
Однако в известном устройстве разворот опорной платформы совместно с установленным на ней антенным устройством в рабочее положение производят после подъема подъемной мачты совместно с опорной платформой на заданную высоту, т.е. операция разворота опорной платформы в рабочее положение и операция подъема подъемной мачты разнесены во времени. При свертывании АУ в транспортировочное положение эти операции производят в обратной последовательности в сравнении с развертыванием АУ. Разнесение отмеченных операций во времени увеличивает продолжительность развертывания-свертывания АУ.
Задачей настоящего изобретения является создание гидравлического привода компактной мобильной АУ с подъемной мачтой, обеспечивающего возможность в автоматическом режиме быстрого развертывания-свертывания АУ при передислокации.
Указанная задача решается благодаря тому, что известный гидравлический привод, содержащий систему управления, первый и второй трехпозиционные гидрораспределители с электромагнитным управлением, регулятор расхода, установленные на шасси транспортного средства насосный агрегат с баком, при этом насосный агрегат через первый трехпозиционный гидрораспределитель, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема подъемной мачты, причем на подъемной мачте с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно закреплена опорная платформа, при этом гидроцилиндр подъема шарнирно соединен соответственно со смонтированным на транспортном средстве основанием и подъемной мачтой, а между гидроцилиндром подъема и первым трехпозиционным гидрораспределителем подключен первый гидрозамок, причем напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром подъема, имеет возможность сообщения с поршневой полостью последнего через первый трехпозиционный гидрораспределитель в одной его позиции, и возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра подъема в другой позиции первого трехпозиционного гидрораспределителя, причем гидравлический привод снабжен гидроцилиндром поворота опорной платформы, который шарнирно соединен соответственно с опорной платформой и подъемной мачтой и гидравлически связан с насосным агрегатом через второй трехпозиционный гидрораспределитель, причем напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром поворота, имеет возможность сообщения с поршневой полостью гидроцилиндра поворота через второй трехпозиционный гидрораспределитель в одной его позиции, второй гидрозамок, регулятор расхода и дроссель, причем регулятор расхода установлен в соответствующей магистрали с помощью четырех блокировочных обратных клапанов, при этом последние установлены с возможностью обеспечения неизменного направления движения жидкости через регулятор расхода независимо от направления движения штока гидроцилиндра поворота, при этом напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром поворота, имеет возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра поворота в другой позиции второго трехпозиционного гидрораспределителя, согласно изобретению дополнительно содержит первый и второй ограничители расхода, одинаковой настройки на величину ограничения расхода. Напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром подъема, имеет возможность сообщения с поршневой полостью последнего через последовательно установленные первый ограничитель расхода, первый гидрозамок и второй ограничитель расхода. При этом первый ограничитель расхода выполнен с возможностью ограничения расхода при подъеме подъемной мачты, а второй - при опускании последней. Величина производительности насосного агрегата больше величины суммы расходов регулятора расхода и ограничителя расхода. Такое исполнение гидравлического привода мобильной АУ позволяет обеспечить постоянные скорости перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров при одновременной работе привода подъема-опускания мачты и привода поворота опорной платформы независимо от внешней нагрузки на привод подъема-опускания и привод поворота, позволяет обеспечить синхронность работы исполнительных гидроцилиндров, а также - обеспечить горизонтальное положение опорной платформы при подъеме-опускании подъемной мачты. Кроме того, благодаря одновременному проведению операций подъема-опускания подъемной мачты и поворота опорной платформы, изобретение позволяет сократить продолжительность развертывания-свертывания мобильной АУ.
Вместе с этим гидравлический привод содержит первый вентиль и гидроблок для опускания подъемной мачты под собственным весом. Гидроблок через магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема и с насосным агрегатом с баком и включает второй вентиль, а также первый и второй обратные клапаны. При этом первый обратный клапан имеет гидравлическое сопротивление большее, чем гидравлическое сопротивление второго обратного клапана. Вход второго вентиля гидравлически связан с поршневой полостью гидроцилиндра подъема через первый вентиль и второй ограничитель расхода, а выход - со входами первого и второго обратных клапанов. Выход второго обратного клапана гидравлически связан со штоковой полостью гидроцилиндра подъема, а выход первого обратного клапана гидравлически связан через дополнительно введенную сливную магистраль с баком. Благодаря такому исполнению обеспечивается возможность опускания подъемной мачты с опорной платформой и антенным устройством в транспортировочное положение в случае возникновения аварийной ситуации, например, при неисправности насоса или при прекращении электроснабжения, что повышает надежность привода. Вместе с этим благодаря использованию упомянутых вентилей обеспечивается повышение безопасности эксплуатации гидравлического привода.
Кроме того, гидравлический привод содержит гидромеханическое устройство фиксации подъемной мачты, которое через соответствующие магистрали соединено соответственно с первым трехпозиционным гидрораспределителем и с первым ограничителем расхода и выполнено с возможностью сообщения первого трехпозиционного гидрораспределителя с первым ограничителем расхода при подъеме-опускании подъемной мачты. Гидромеханическое устройство фиксации включает установленные на шасси транспортного средства гидроцилиндр со стопором и золотник. Стопор и золотник выполнены с возможностью взаимодействия соответственно с упомянутой опорной платформой и с подъемной мачтой в транспортировочном положении. При этом гидроцилиндр стопора и золотник гидравлически связаны между собой. Параллельно гидромеханическому устройству фиксации подключен третий обратный клапан. Благодаря такому исполнению подъем мачты может производиться только после ее отстопоривания. Это исключает возможность поломки устройства фиксации в случае несанкционированного включения привода подъема мачты, что повышает надежность.
На фиг.1 показана мобильная АУ с подъемной мачтой, развернутое положение, общий вид; на фиг.2 - мобильная АУ, когда подъемная мачта находится в транспортировочном (походном) положении, общий вид; на фиг.3 - то же, вид в плане; на фиг.4 - часть принципиальной схемы гидравлического привода, включающая насосный агрегат, гидромеханическое устройство фиксации подъемной мачты и элементы гидросистемы, посредством которых обеспечивается подъем и опускание подъемной мачты с антенным устройством; на фиг.5 - часть принципиальной схемы гидравлического привода, включающая элементы гидросистемы, посредством которых обеспечивается поворот опорной платформы; на фиг.6 - часть принципиальной схемы гидравлического привода, включающая гидроблок, смонтированный на гидроцилиндре подъема мачты, и гидроблок для опускания подъемной мачты под собственным весом.
В варианте осуществления изобретения гидравлический привод используется в мобильной АУ с подъемной мачтой. Мобильная АУ содержит смонтированное на транспортном средстве 1 основание 2, на котором поворотно закреплена подъемная мачта 3. Подъемная мачта 3 включает рычаги с взаимным шарнирным сочленением, образующие верхнюю «а» и нижнюю «b» секции мачты. На верхней секции «а» подъемной мачты с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно закреплена опорная платформа 4 антенного устройства 5.
Гидравлический привод содержит систему управления (на чертеже не показано), трехпозиционные гидрораспределители 6 и 7 с электромагнитным управлением (МГ1, МГ2), регулятор 8 расхода и установленные на шасси транспортного средства насосный агрегат 9 с баком 10. Насосный агрегат 9 через трехпозиционный гидрораспределитель 6, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра 11 подъема подъемной мачты 3. Гидроцилиндр 11 подъема шарнирно соединен соответственно со смонтированным на транспортном средстве основанием 2 и нижней секцией «b» подъемной мачты 3. Между гидроцилиндром 11 подъема и трехпозиционным гидрораспределителем 6 подключен гидрозамок 12. Напорная магистраль 13, связывающая насосный агрегат 9 с гидроцилиндром 11 подъема, имеет возможность сообщения с поршневой полостью последнего через трехпозиционный гидрораспределитель 6 в одной его позиции и возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра 11 подъема в другой позиции трехпозиционного гидрораспределителя 6.
Гидравлический привод снабжен гидроцилиндром 14 поворота опорной платформы 4, который шарнирно соединен соответственно с опорной платформой 4 и подъемной мачтой 3 и посредством магистралей 15, 16 и 17 гидравлически связан с насосным агрегатом 9 через трехпозиционный гидрораспределитель 7 с электромагнитным управлением (МГ1, МГ2). Напорная магистраль 17, связывающая насосный агрегат 9 с гидропилиндром 14 поворота, имеет возможность сообщения с поршневой полостью гидроцилиндра 14 поворота через трехпозиционный гидрораспределитель 7 в одной его позиции, магистраль 16, гидрозамок 18, магистраль 19, регулятор 8 расхода, магистраль 20 и дроссель 21. Управляющая полость гидрозамка 18 с помощью магистрали 22 сообщена со штоковой полостью гидроцилиндра 14 поворота. Регулятор 8 расхода установлен с помощью четырех блокировочных обратных клапанов 23 - 26. Последние установлены с возможностью обеспечения неизменного направления движения жидкости через регулятор 8 расхода независимо от направления движения штока гидроцилиндра 14 поворота. В качестве регулятора расхода 8 может быть использован, например, регулятор расхода типа МПГ55-22. Кроме того, напорная магистраль 17, связывающая насосный агрегат 9 с гидроцилиндром 14 поворота, имеет возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра 14 поворота через магистраль 15 в другой позиции трехпозиционного гидрораспределителя 7. Через напорный фильтр 27 и обратный клапан 28 магистраль 17 соединена с насосом 29 насосного агрегата 9. В выключенном положении трехпозиционного гидрораспределителя 7 магистрали 15 и 16 посредством обратного клапана 30, через сливную магистраль 31, сливной фильтр 32 и обратный клапан 33 сообщены с баком 10.
Гидравлический привод содержит ограничители расхода 34 и 35, одинаковой настройки на величину ограничения расхода и вентиль 36, которые в варианте осуществления изобретения совместно с гидрозамком 12 образуют единый гидроблок 37. Последний смонтирован на гидроцилиндре 11 подъема. Ограничитель 35 расхода выполнен с возможностью ограничения расхода при подъеме подъемной мачты 3, а ограничитель 34 расхода выполнен с возможностью ограничения расхода при опускании подъемной мачты 3 (по существу ограничители расхода в гидросистеме установлены встречно направленно, т.е. развернуты один относительно другого). При этом величина производительности насосного агрегата 9 (по существу - насоса 29) больше величины суммы расходов регулятора 8 расхода и ограничителя 34 (35) расхода. Ограничитель 34 расхода имеет золотник 38 с дросселем 39 и пружину 40. Ограничитель 34 расхода через магистраль 41 соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 11 подъема, а через магистраль 42 - с гидрозамком 12 и вентилем 36. Ограничитель 35 расхода имеет золотник 43 с дросселем 44 и пружину 45. Ограничитель 35 расхода через магистраль 46 соединен с подклапанной (штоковой) полостью гидрозамка 12.
В варианте осуществления изобретения гидравлический привод также содержит гидроблок 47 для опускания подъемной мачты 3 под собственным весом (например, в случае возникновения аварийной ситуации) и гидромеханическое устройство 48 фиксации подъемной мачты. Гидроблок 47 включает вентиль 49 и обратные клапаны 50 и 51. Обратный клапан 50 имеет гидравлическое сопротивление большее, чем гидравлическое сопротивление обратного клапана 51. Вход вентиля 49 гидравлически связан с поршневой полостью гидроцилиндра 11 подъема через магистраль 52, вентиль 36, магистраль 42, ограничитель 34 расхода и магистраль 41. Выход вентиля 49 гидравлически связан со входами обратных клапанов 50 и 51. Выход обратного клапана 51 через магистраль 53 гидравлически связан со штоковой полостью гидроцилиндра 11 подъема и через магистрали 53 и 54 - с управляющей полостью (поршеньковой камерой) гидрозамка 12. Кроме того, выход обратного клапана 51 через магистраль 55 гидравлически связан с трехпозиционным гидрораспределителем 6 с электромагнитным управлением (МГ1, МГ2), который посредством обратного клапана 56, через сливную магистраль 31, сливной фильтр 32 и обратный клапан 33 сообщен с баком 10. Со сливной магистралью 31 через сливную магистраль 57 также соединен выход обратного клапана 50. Благодаря гидроблоку 47 обеспечивается возможность опускания подъемной мачты с опорной платформой и антенным устройством в транспортировочное положение под действием сил тяжести, например, при неисправности насоса 29 или при прекращении электроснабжения, что повышает надежность привода.
Вместе с этим ограничитель 35 расхода через магистраль 58, гидромеханическое устройство 48 фиксации и магистраль 59 гидравлически связано с трехпозиционным гидрораспределителем 6. Таким образом, насосный агрегат 9 через трехпозиционный гидрораспределитель 6 имеет возможность сообщения с поршневой полостью гидроцилиндра 11 подъема через гидромеханическое устройство 48 фиксации при подъеме-опускании подъемной мачты 3. К магистралям 58 и 59 параллельно гидромеханическому устройству 48 фиксации подключен обратный клапан 60.
В варианте осуществления изобретения гидромеханическое устройство 48 фиксации подъемной мачты содержит установленные на шасси транспортного средства гидроцилиндр 61 со стопором 62 и золотник 63. Стопор 62 и золотник 63 выполнены с возможностью взаимодействия соответственно с опорной платформой 4 и с подъемной мачтой 3 (по существу - с нижней секцией «b» мачты) в транспортировочном положении. Гидроцилиндр 61 снабжен золотником 64 и гидравлически связан с золотником 63 с помощью магистралей 65-67. Золотник 63 с помощью магистрали 68, через магистраль 58 и гидроблок 37 гидравлически связан с поршневой полостью гидроцилиндра 11 подъема и с помощью магистрали 69 через магистраль 53 гидравлически связан со штоковой полостью гидроцилиндра 11 подъема. Шток гидроцилиндра 61 кинематически связан со стопором 62 посредством рычажного механизма, включающего шатун 70. Благодаря установке гидромеханического устройства 48 фиксации в магистраль подачи жидкости от насосного агрегата в поршневую полость гидроцилиндра 11, подъем мачты 3 может производиться только после ее освобождения от фиксации относительно основания 2 (т.е. после отстопоривания мачты). Таким образом, исключается возможность поломки устройства фиксации в случае несанкционированного включения привода подъема мачты, что повышает надежность.
В варианте осуществления изобретения насосный агрегат 9 содержит ручной насос 71, манометр 72, предохранительные клапана 73 и 74 разной настройки на давление срабатывания. Предохранительный клапан 74 имеет давление срабатывания меньшее, чем давление срабатывания предохранительного клапана, 73 и имеет возможность сообщения с напорной магистралью 13 через двухпозиционный гидрораспределитель 75 с электромагнитным управлением в одной его позиции. В качестве двухпозиционного гидрораспределителя с электромагнитным управлением может быть использован, например, гидрораспределитель типа ГА-158, ГА158СТУ. В качестве предохранительных клапанов 73 и 74 могут быть использованы, например, клапана типа РД14 СТУ-РД14-75. Насос 29 насосного агрегата имеет клапан 76 разгрузки, управляемый трехпозиционным гидрораспределителем 77 с электромагнитным управлением (МГ1, МГ2). В качестве трехпозиционного гидрораспределителя с электромагнитным управлением может быть использован, например, гидрораспределитель типа ГА163Т/16, ГА-163СТУ. Насосный агрегат также содержит обратный клапан 78 и магистрали 79-86.
Гидравлический привод мобильной АУ с подъемной мачтой работает следующим образом.
На месте развертывания мобильной АУ вначале посредством автономной гидросистемы (на чертеже не показано) вывешивают и горизонтируют транспортное средство 1.
Затем по команде системы управления включают насос 29 насосного агрегата 9 (см. фиг.4). Вначале насос 29 работает в режиме разгрузки, и весь расход идет по магистрали 81, через клапан 76 разгрузки и по магистрали 82 в бак 10. При этом давление на манометре 72 будет не более 1 МПа. Через 3-5 секунд после включения насоса 29 срабатывает реле времени (на чертеже не показано) и по команде системы управления включаются трехпозиционные гидрораспределители 77 (МГ2), 6 (МГ1) и 7 (МГ1). При этом жидкость от насоса через обратный клапан 28, напорный фильтр 27, по магистрали 84, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 77, по магистрали 80 поступает в клапан 76 разгрузки, запирает последний. Далее жидкость под давлением по магистралям 17 и 13 проходит к трехпозиционным гидрораспределителям 7 и 6. Через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 7 (МГ1) жидкость по магистрали 15 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 14 поворота опорной платформы 4, одновременно жидкость по магистрали 22 проходит в управляющую полость гидрозамка 18 и открывает его (см. фиг.5). Из поршневой полости гидроцилиндра 14 поворота жидкость будет вытесняться через дроссель 21, по магистрали 20, через блокировочный обратный клапан 24, далее через регулятор 8 расхода, блокировочный обратный клапан 26, через открытый гидрозамок 18, по магистрали 16, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 7, через обратный клапан 30 и далее по магистрали 31, через сливной фильтр 32, обратный клапан 33 будет поступать в бак 10. Происходит поворот опорной платформы 4. При этом скорость перемещения поршня гидроцилиндра 14, а следовательно, и угловая скорость поворота опорной платформы 4 будут определяться величиной настройки регулятора 8 расхода на определенный расход, величина которого не зависит от изменения нагрузки на гидроцилиндр 14 при повороте опорной платформы 4. Одновременно с поворотом опорной платформы 4 происходит подъем подъемной мачты 3 посредством гидроцилиндра 11, который шарнирно соединен с основанием 2 и нижней секцией «b» мачты 3. Жидкость от насоса 29 по магистралям 17 и 13 (см. фиг.4) поступает к включенному трехпозиционному гидрораспределителю 6 (МГ1), далее по магистрали 59 жидкость под давлением проходит в гидромеханическое устройство 48 фиксации, по магистрали 67 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 61 и одновременно под золотник 64. Поршень гидроцилиндра перемещается вверх (по чертежу). Шатун 70 под воздействием штока гидроцилиндра 61 перемещается вверх и вытаскивает стопор 62 из ответного гнезда опорной платформы 4. Таким образом, мачта 3 освобождается от фиксации относительно основания 2 (т.е. мачта отстопоривается). Одновременно с перемещением вверх поршня гидроцилиндра 61 перемещается связанный с поршнем золотник 64, соединяя магистрали 59 и 58, и жидкость под давлением через ограничитель 35 расхода, по магистрали 46, открыв гидрозамок 12, по магистрали 42, через ограничитель 34 расхода и далее по магистрали 41 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 11 подъема мачты 3. Происходит подъем мачты 3. При этом скорость выдвижения штока гидроцилиндра 11 подъема будет определенной и постоянной независимо от внешней нагрузки на привод подъема подъемной мачты. Она будет соответствовать величине расхода ограничителя 35 расхода. Ограничитель 35 расхода работает по принципу регулятора расхода, настроенного на определенный постоянный расход. Это достигается наличием дросселя 44, золотника 43, пружины 45 и дросселирующей щели между кромками «с» и «d» соответственно золотника 43 и корпуса гидроблока 37 (см. фиг.6). При этом жидкость из магистрали 58 поступает под торец золотника 43, проходит через дроссель 44, дросселирующую щель в магистраль 46, открывает гидрозамок 12, проходит в магистраль 42, далее внутрь золотника 38 ограничителя 34 расхода и по магистрали 41 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 11 подъема. В случае увеличения давления жидкости со стороны торца золотника 43, что способствовало бы увеличению расхода через ограничитель расхода, золотник 43 перемещается вправо по чертежу, сжимая пружину 45 и уменьшая дросселирующую щель между кромками «с» и «d». Таким образом, расход через ограничитель 35 расхода поддерживается постоянным. Как было отмечено выше, при подъеме мачты посредством гидроцилиндра 11 жидкость под давлением проходит последовательно сначала через ограничитель 35 расхода, а затем - через гидрозамок 12 и ограничитель 34 расхода. Поскольку в гидросистеме ограничитель 34 расхода установлен встречно направленно ограничителю 35 расхода, то ограничитель 34, в случае подачи жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 11, функционирует как простой дроссель, а не как ограничитель расхода, и жидкость из магистрали 42 через щель между кромками «е» и «f» золотника 38 и корпуса гидроблока 37 (в данном случае, эта щель не является дросселирующей щелью) проходит внутрь золотника 38, через дроссель 39 и далее по магистрали 41 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 11 подъема. Пружина 40, в данном случае, не работает. На дросселе 39, при этом, будет гидравлическая потеря ~ (0,2-0,3) МПа, что допустимо. В начале подъема мачты 3, после того как она освобождается от фиксации относительно основания 2, жидкость под давлением по магистрали 68 поступает под торец золотника 63. Золотник 63 перемещается вверх до упора и удерживается в таком положении в период подъема-опускания мачты 3.
При подъеме мачты происходит поворот в вертикальной плоскости ее нижней секции «b», которая кинематически связана с верхней секцией «а», что позволяет поднять верхнюю секцию «а» с опорной платформой 4 на заданную системой управления высоту.
Одновременная работа привода подъема-опускания мачты 3 и привода поворота опорной платформы 4 при подъеме мачты 3 обеспечивается применением регулятора 8 расхода в приводе поворота опорной платформы 4 и ограничителя расхода 35 в приводе подъема-опускания мачты 3. При этом должно соблюдаться условие:
(Q1+Q2)<QН,
где Q1 - величина расхода, на которую настроен регулятор 8 расхода, л/мин; Q2 - величина расхода, на которую настроен ограничитель расхода 35 (34), л/мин; QН - производительность насосного агрегата (в данном случае - насоса 29), л/мин;
Отсюда следует:
QН-(Q1+Q2)=Q3,
где Q3 - расход, который проходит через предохранительный клапан 73 при подъеме мачты и через предохранительный клапан 74 при опускании мачты в процессе совместной работы приводов подъема-опускания мачты 3 и поворота опорной платформы 4.
Кроме этого условия, для получения требуемой синхронности работы привода подъема-опускания мачты 3 и привода поворота опорной платформы 4 (т.е. для обеспечения возможности синхронного перемещения подъемной мачты и опорной платформы), необходимо обеспечить соответствующее соотношение величин расходов, на которые настроены регулятор 8 расхода и ограничители 35 и 34 расхода в зависимости от объемов поршневых полостей гидроцилиндра 14 привода поворота опорной платформы 4 и гидроцилиндра 11 привода подъема-опускания мачты 3. В этом случае определяющим является период времени, в течение которого происходит одновременная работа привода подъема-опускания мачты и привода поворота опорной платформы.
Отсюда следует:
Q1=W1/T;
Q2=W2/T;
где W1 - объем поршневой полости гидроцилиндра 14 поворота, л; W2 - объем поршневой полости гидроцилиндра 11 подъема, л; Т - период времени одновременной работы приводов поворота опорной платформы 4 и подъема-опускания мачты 3, мин.
Удержание антенного устройства 5 мобильной АУ в рабочем положении (т.е. - подъемной мачты 3 в поднятом положении, а опорной платформы 4 в повернутом относительно верхней секции «а» мачты 3 положении) обеспечивается односторонними гидрозамками 12 и 18, сообщенными соответственно с поршневыми полостями гидроцилиндра 11 подъема и гидроцилиндра 14 поворота.
При переводе АУ из рабочего положения в транспортировочное (походное) опускают подъемную мачту 3 с опорной платформой 4. При этом так же, как и при развертывании мобильной АУ, обеспечиваются те же условия, а именно одновременная и синхронная работа привода подъема-опускания мачты 3 и привода поворота опорной платформы 4. С этой целью в приводе поворота опорной платформы 4 задействуется тот же регулятор 8 расхода, настроенный на расход Q1, с блокировочными обратными клапанами 23-26, а в приводе подъема-опускания мачты 3 вместо ограничителя 35 расхода задействуется ограничитель 34 расхода, имеющий одинаковую с ограничителем 35 настройку (Q2). По команде системы управления включают насос 29 насосного агрегата 9. После режима разгрузки, через 3-5 секунд после включения насоса включаются трехпозиционные гидрораспределители 77 (МГ2) и 7 (МГ2), 6 (МГ2) и двухпозиционный гидрораспределитель 75. Посредством последнего подключается предохранительный клапан 74, который настроен на меньшую величину давления срабатывания, чем предохранительный клапан 73, т.к. при опускании подъемной мачты 3 требуется меньшее давление в гидросистеме, чем при подъеме мачты. Жидкость под давлением, соответствующим величине настройки предохранительного клапана 74, будет поступать в привод поворота опорной платформы 9 и одновременно - в привод подъема-опускания мачты. При этом от трехпозиционного гидрораспределителя 7 жидкость по магистрали 16 поступит к гидрозамку 18, откроет его, далее по магистрали 19, через блокировочный обратный клапан 25, регулятор 8 расхода, блокировочный обратный клапан 23, по магистрали 20, через дроссель 21 поступит в поршневую полость гидроцилиндра 14 поворота опорной платформы 4. Из штоковой полости гидроцилиндра 14 жидкость по магистрали 15, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 7, обратный клапан 30, по магистрали 31, через сливной фильтр 32 и обратный клапан 33 будет поступать в бак 10. Скорость выдвижения штока гидроцилиндра 14 поворота будет постоянной и будет определяться величиной настройки регулятора 8 расхода на определенный расход, величина которого не зависит от изменения нагрузки на гидроцилиндр 14 поворота.
Одновременно с выдвижением штока гидроцилиндра 14 поворота, жидкость от насоса 29 через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 6 по магистралям 55 и 53 будет поступать в штоковую полость гидроцилиндра 11 подъема, а также по магистрали 54 - в управляющую полость гидрозамка 12. Из поршневой полости гидроцилиндра 11 жидкость будет вытесняться по магистрали 41, через ограничитель 34 расхода, по магистрали 42, через открытый гидрозамок 12, через ограничитель 35 расхода, далее по магистрали 58, через обратный клапан 60, по магистрали 59, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 6 и далее через обратный клапан 56, по магистрали 31, через сливной фильтр 32 и обратный клапан 33 в бак 10. При опускании мачты 3 скорость втягивания штока гидроцилиндра 11 будет постоянной, будет определяться величиной настройки ограничителя 34 расхода и не будет зависеть от изменения нагрузки на гидроцилиндр 11 подъема. В данном случае ограничитель расхода 34 (см. фиг.6) в комбинации дроссель 39, золотник 38 пружина 40 и дросселирующая щель «е» и «f» функционирует как ограничитель расхода, а ограничитель расхода 35 функционирует, как обычный нерегулируемый дроссель 44.
В конце опускания подъемной мачты нижняя секция «b» (по существу - соответствующий упор на мачте) взаимодействует с золотником 63. Последний перемещается вниз (по чертежу). В результате этого магистраль 69 соединяется с магистралью 65. При этом жидкость под давлением из магистрали 55 по магистралям 69 и 65 поступит в штоковую полость гидроцилиндра 61. Поршень гидроцилиндра перемещается вниз (по чертежу). Шатун 70 под воздействием штока гидроцилиндра 61 перемещается вниз и стопор 62 входит в ответное положение опорной платформы 4. Таким образом, мачту 3 фиксируют относительно основания 2.
В случае возникновения аварийной ситуации, например при неисправности насоса 29 или прекращении электроснабжения, подъемная мачта 3 с опорной платформой 4 и антенным устройством 5 могут быть опущены под действием собственного веса (т.е. - под действием силы тяжести). При этом гидравлический привод работает следующим образом. Вначале открывают вентиль 36 в гидроблоке 37, затем открывают вентиль 49 в гидроблоке 47. Жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 11 подъема под действием силы тяжести поворотных частей (мачты 3 и опорной платформы 4 с антенным устройством 5) по магистрали 41, через ограничитель расхода 34, по магистрали 42, через открытый вентиль 36, по магистрали 52 поступает в гидроблок 47 к открытому вентилю 49. Пройдя через вентиль 49, жидкость поступает к двум обратным клапанам 50 и 51.
Далее часть жидкости через обратный клапан 51 по магистрали 53 будет поступать в штоковую полость гидроцилиндра 11, исключая возможность образования в ней вакуума при входе поршня со штоком внутрь гидроцилиндра в процессе опускания мачты. Этому способствует также то, что обратный клапан 51 имеет гидравлическое сопротивление меньшее, чем гидравлическое сопротивление обратного клапана 50. Остальная часть жидкости из поршневой полости гидроцилиндра 11 через обратный клапан 50 по магистралям 57 и 31, через сливной фильтр 32 и обратный клапан 33 будет поступать в бак 10.
В варианте осуществления изобретения вентиль 36, находящийся в гидроблоке 37, расположенном на корпусе гидроцилиндра 11 подъема, и вентиль 49, находящийся в гидроблоке 47, дублируют друг друга. Если в гидросистеме не использовать вентиль 36, то при поднятой мачте 3 магистраль (по существу - труба) 52 на всем своем протяжении до закрытого вентиля 49 длительное время будет находиться под давлением, что снижает надежность. Если использовать только вентиль 36, то нарушается техника безопасности, так как оператор при открывании вентиля 36, находящегося в гидроблоке, расположенном на корпусе гидроцилиндра подъема мачты, будет находиться под опускающейся мачтой, что недопустимо. Таким образом, использование двух упомянутых вентилей позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации гидравлического привода.
При опускании подъемной мачты 3 с опорной платформой 4 и антенным устройством 5 под действием собственного веса (т.е. - под действием силы тяжести) для обеспечения требуемого положения опорной платформы 4 (близкого к горизонтальному) используют ручной насос 71. Вначале включают трехпозиционный гидрораспределитель 7. Это можно произвести, используя кнопки ручного управления электромагнитами указанного гидрораспределителя (на чертеже не показано). При подаче рабочей жидкости от ручного насоса 71, жидкость через обратный клапан 78, по магистрали 79, через напорный фильтр 27, по магистрали 17, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 7, по магистрали 16, через гидрозамок 18, по магистрали 19, через блокировочный обратный клапан 25, регулятор 8 расхода, через блокировочный обратный клапан 23, по магистрали 20 и через дроссель 21 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 14 поворота. Из штоковой полости гидроцилиндра 14 поворота жидкость будет вытесняться по магистрали 15, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 7, обратный клапан 30, по магистрали 31, через сливной фильтр 32, обратный клапан 33 в бак 10.
В случае если при опускании подъемной мачты положение опорной платформы 4 начнет отклоняться от допустимого положения, опускание подъемной мачты приостанавливают, закрыв вентиль 49. Затем при помощи ручного насоса 71 выравнивают положение опорной платформы, после чего процесс опускания продолжают, открыв вентиль 49.
Таким образом, благодаря особенности исполнения гидравлического привода АУ с подъемной мачтой изобретение позволяет обеспечить постоянные скорости перемещения штоков исполнительных гидроцилиндров при одновременной работе привода подъема-опускания мачты и привода поворота опорной платформы независимо от внешней нагрузки на привод подъема-опускания и привод поворота, позволяет обеспечить синхронность работы исполнительных гидроцилиндров, а также - обеспечить горизонтальное положение опорной платформы при подъеме-опускании подъемной мачты. Вместе с этим изобретение позволяет повысить надежность гидравлического привода и, благодаря одновременному проведению операций подъема-опускания подъемной мачты и поворота опорной платформы, сократить продолжительность развертывания-свертывания мобильной АУ. Кроме того, обеспечивается повышение безопасности эксплуатации.
Формула изобретения
1. Гидравлический привод, преимущественно мобильной антенной установки с подъемной мачтой, содержащий систему управления, первый и второй трехпозиционные гидрораспределители с электромагнитным управлением, регулятор расхода, установленные на шасси транспортного средства насосный агрегат с баком, при этом насосный агрегат через первый трехпозиционный гидрораспределитель, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема подъемной мачты, причем на подъемной мачте с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно закреплена опорная платформа, при этом гидроцилиндр подъема шарнирно соединен соответственно со смонтированным на транспортном средстве основанием и подъемной мачтой, а между гидроцилиндром подъема и первым трехпозиционным гидрораспределителем подключен первый гидрозамок, причем напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром подъема, имеет возможность сообщения с поршневой полостью последнего через первый трехпозиционный гидрораспределитель в одной его позиции и возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра подъема в другой позиции первого трехпозиционного гидрораспределителя, причем гидравлический привод снабжен гидроцилиндром поворота опорной платформы, который шарнирно соединен соответственно с опорной платформой и подъемной мачтой и гидравлически связан с насосным агрегатом через второй трехпозиционный гидрораспределитель, причем напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром поворота, имеет возможность сообщения с поршневой полостью гидроцилиндра поворота через второй трехпозиционный гидрораспределитель в одной его позиции, второй гидрозамок, регулятор расхода и дроссель, причем регулятор расхода установлен в соответствующей магистрали с помощью четырех блокировочных обратных клапанов, при этом последние установлены с возможностью обеспечения неизменного направления движения жидкости через регулятор расхода независимо от направления движения штока гидроцилиндра поворота, а напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром поворота, имеет возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра поворота в другой позиции второго трехпозиционного гидрораспределителя, отличающийся тем, что он дополнительно содержит первый и второй ограничители расхода, причем напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром подъема, имеет возможность сообщения с поршневой полостью последнего через последовательно установленные первый ограничитель расхода, первый гидрозамок и второй ограничитель расхода, причем первый ограничитель расхода выполнен с возможностью ограничения расхода при подъеме подъемной мачты, а второй - при опускании последней, при этом величина производительности насосного агрегата больше величины суммы расходов регулятора расхода и ограничителя расхода.
2. Гидравлический привод по п.1, отличающийся тем, что он содержит первый вентиль и гидроблок для опускания подъемной мачты под собственным весом, причем гидроблок через магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема и с насосным агрегатом с баком и включает второй вентиль, а также первый и второй обратные клапаны, при этом первый обратный клапан имеет гидравлическое сопротивление большее, чем гидравлическое сопротивление второго обратного клапана, причем вход второго вентиля гидравлически связан с поршневой полостью гидроцилиндра подъема через первый вентиль и второй ограничитель расхода, а выход - со входами первого и второго обратных клапанов, причем выход второго обратного клапана гидравлически связан со штоковой полостью гидроцилиндра подъема, а выход первого обратного клапана гидравлически связан через дополнительно введенную сливную магистраль с баком.
3. Гидравлический привод по п.1, отличающийся тем, что он содержит гидромеханическое устройство фиксации подъемной мачты, которое через соответствующие магистрали соединено соответственно с первым трехпозиционным гидрораспределителем и с первым ограничителем расхода и выполнено с возможностью сообщения первого трехпозиционного гидрораспределителя с первым ограничителем расхода при подъеме-опускании подъемной мачты, причем гидромеханическое устройство фиксации включает установленные на шасси транспортного средства гидроцилиндр со стопором и золотник, при этом стопор и золотник выполнены с возможностью взаимодействия соответственно с опорной платформой и с подъемной мачтой в транспортировочном положении, при этом гидроцилиндр гидромеханического устройства фиксации и золотник гидравлически связаны между собой, а параллельно гидромеханическому устройству фиксации подключен третий обратный клапан.
Комментариев нет:
Отправить комментарий