Гидравлическая система и способ управления гидравлическим исполнительным механизмом - RU2019106320A
Код документа: RU2019106320A
Формула
1. Гидравлическая система самоходной рабочей машины (MWM),
содержащая:
по меньшей мере один гидравлический насос (P1, P2) для генерирования потока гидравлической текучей среды и давления в гидравлической цепи (11);
по меньшей мере один электродвигатель (M) для вращения по меньшей мере одного гидравлического насоса (P1, P2);
по меньшей мере один гидравлический исполнительный механизм (HA), соединенный с гидравлической цепью (11); и
по меньшей мере одно устройство (CU) управления для управления работой гидравлической системы;
отличающаяся тем, что
гидравлическая система содержит два гидравлических насоса, первый гидравлический насос (P1) и второй гидравлический насос (P2);
причем первый гидравлический насос (P1) соединен с первой рабочей напорной полостью (22a) гидравлического исполнительного механизма (HA) первой гидравлической линией (19a);
второй гидравлический насос (P2) соединен со второй рабочей напорной полостью (22b) гидравлического исполнительного механизма (HA) второй гидравлической линией (19b), при этом давление гидравлической текучей среды, превалирующее в первой рабочей напорной полости (22a) и второй рабочей напорной полости (22b), создается для обеспечения противоположно направленных сил для подвижного элемента (23) гидравлического исполнительного механизма (HA);
гидравлическая система содержит один общий электродвигатель (M), который выполнен с возможностью вращения двух гидравлических насосов (P1, P2) одновременно;
первый и второй гидравлические насосы (P1, P2) имеют противоположные характеристики перекачки, так что когда первый гидравлический насос (P1) генерирует давление (P+), второй гидравлический насос (P2) генерирует разрежение (P-), и наоборот;
при этом возможность управления скоростью и направлением перемещения гидравлического исполнительного механизма (HA) обеспечивается посредством управления скоростью и направлением вращения электродвигателя (M).
2. Гидравлическая система по п. 1, отличающаяся тем, что
содержит один единственный гидравлический исполнительный механизм (HA), при этом вся гидравлическая система специально предназначена для управления работой одного гидравлического исполнительного механизма (HA).
3. Гидравлическая система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что
скоростью и направлением вращения общего электродвигателя (M) управляют с помощью частотного преобразователя, при этом гидравлическим исполнительным механизмом (HA) управляют опосредованно с помощью электродвигателя с регулируемой частотой (M).
4. Гидравлическая система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что
скорость и направление перемещения гидравлического исполнительного механизма (HA) пропорциональны скорости и направлению вращения общего электродвигателя (M).
5. Гидравлическая система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что
первый и второй гидравлический насос (P1, P2) соединены с одним вращающимся валом (17), вращаемым общим электродвигателем (M).
6. Гидравлическая система по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что
номинальный размер первой рабочей напорной полости (22a) гидравлического исполнительного механизма больше номинального размера второй рабочей напорной полости (22b); и
первый гидравлический насос (P1) имеет первый объемный расход за один оборот, и второй гидравлический насос (P2) имеет второй объемный расход за один оборот, который меньше первого объемного расхода за один оборот.
7. Гидравлическая система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что
гидравлическая цепь (11) является разомкнутой системой, при этом приемные отверстия (21a, 21b) первого и второго насоса соединены с резервуаром (20).
8. Гидравлическая система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что
снабжена элементом рекуперации энергии для преобразования кинетической энергии в гидравлическую энергию, для преобразования гидравлической энергии в кинетическую энергию вращения и дополнительно для преобразования кинетической энергии вращения в электрическую энергию;
по меньшей мере один из упомянутых гидравлических насосов (P1, P2) выполнен с возможностью служить гидравлическим двигателем, когда выпускаемая гидравлическая текучая среда проходит через насос к резервуару (20), при этом обеспечивается вращение гидравлического насоса (P1, P2);
гидравлический насос (P1, P2) выполнен с возможностью вращения общего электродвигателя (M), который выполнен с возможностью служить генератором при отключении электропитания; и
вращение общего электродвигателя (M) генерирует электрическую энергию.
9. Гидравлическая система по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что обе первая и вторая гидравлические линии (19a, 19b) не имеют активно управляемых клапанов.
10. Самоходная горная машина (2), содержащая:
подвижную ходовую часть (3);
по меньшей мере одно горное рабочее средство (5, 13, 15) для исполнения горной работы на подземной или наземной площадке горных работ;
гидравлическую систему для перемещения горного рабочего средства;
отличающаяся тем, что
гидравлическая система выполнена по п.п. 1-9, при этом скоростью и направлением перемещения гидравлического исполнительного механизма (HA), соединенного со специально предназначенной гидравлической системой, управляют с помощью электродвигателя (M) с регулируемой частотой вращения.
11. Горная машина по п. 10, отличающаяся тем, что
горная машина (2) является установкой (1) для бурения горной породы, содержащей по меньшей мере один буровой манипулятор (4), снабженный бурильным блоком (5);
причем буровой манипулятор (4) содержит по меньшей мере один гидравлический цилиндр (9) для перемещения бурового манипулятора (4); и
скоростью и направлением перемещения упомянутого цилиндра (9), соединенного со специально предназначенной гидравлической системой, управляют с помощью электродвигателя (M) с регулируемой частотой вращения.
12. Горная машина по п. 10 или 11, отличающаяся тем, что
горная машина (2) является транспортным средством с рамным управлением, таким как установка (1) для бурения горной породы, колесный погрузчик (12) или откаточная машина (14), содержащим две части (6a, 6b) рамы и рулевой шарнир (7) между частями (6a, 6b) рамы;
части (6a, 6b) рамы поворачиваются во время управление направлением движения относительно друг друга с помощью по меньшей мере одного гидравлического цилиндра (8) рулевого управления, соединенного со специально предназначенной гидравлической системой; и
скоростью и направлением перемещения по меньшей мере одного цилиндра (8) рулевого управления управляют с помощью электродвигателя (M) с регулируемой частотой вращения.
13. Горная машина по п. 10 или 12, отличающаяся тем, что
горная машина (2) является колесным погрузчиком (12), содержащим ковш (13), который соединен с ходовой частью (3) с помощью по меньшей мере одного подъемного рычага;
подъемный рычаг выполнен с возможностью перемещения относительно ходовой части (3) с помощью по меньшей мере одного гидравлический подъемного цилиндра (9), соединенного со специально предназначенной гидравлической системой; и
скоростью и направлением перемещения по меньшей мере одного подъемного цилиндра (9) управляют с помощью электродвигателя (M) с регулируемой частотой вращения.
14. Горная машина по п. 10 или 12, отличающаяся тем, что горная машина (2) является откаточной машиной (14), содержащей самосвальный кузов (15) для приема горной породы;
самосвальный кузов (15) выполнен с возможностью перемещаться относительно ходовой части (3) с помощью по меньшей мере одного гидравлического разгрузочного цилиндра (16), соединенного со специально предназначенной гидравлической системой; и
скоростью и направлением перемещения по меньшей мере одного разгрузочного цилиндра (16) управляют с помощью электродвигателя (M) с регулируемой частотой вращения.
15. Способ управления гидравлическим исполнительным механизмом (HA), содержащий:
генерирование гидравлической энергии для гидравлической цепи (11) с помощью по меньшей мере одного гидравлического насоса (P1, P2), который приводится в действие электродвигателем (M); и
подачу и выпуск гидравлической текучей среды из гидравлической цепи (11) в первую и вторую рабочую напорную полость (22a, 22b) гидравлического исполнительного механизма (HA) для управление скоростью и направлением перемещения перемещающегося элемента (23) гидравлического исполнительного механизма (HA);
отличающийся тем, что
на гидравлическую энергию, превалирующую в первой рабочей напорной полости (22a) исполнительного механизма, оказывают влияние специально предназначенным первым гидравлическим насосом (P1);
на гидравлическую энергию, превалирующую во второй рабочей напорной полости (22b), оказывают влияние специально предназначенным вторым гидравлическим насосом (P2);
вращают первый и второй гидравлический насос (P1, P2) одним общим электродвигателем (M) с регулируемой частотой вращения;
и управляют скоростью и направлением перемещения перемещающегося элемента (23) гидравлического исполнительного механизма (HA) путем управления вращением общего электродвигателя (M).
