6аЭ Гидрооборудование ЭО

Гидрооборудование ЭО

• Гидропривод служит для передачи энергии от двигателя рабочим меха­низмам экскаватора посредством давления рабочей жидкости, создаваемо­го насосом.
• Гидропривод состоит из гидравлического бака (гидробака), гидронасо­са высокого давления, гидрораспределителя и регулирующей аппаратуры (клапанов, дросселей), гидродвигателей (гидромоторов и гидроцилиндров), фильтра, охладителя, шлангов и трубопроводов с соединительными муфта­ми, центрального коллектора (на полноповоротных экскаваторах).
• Из гидробака гидронасос подает масло под давлением в гидрораспре­делитель, далее, в зависимости от положения золотников, жидкость идет к потребителям — гидроцилиндрам рабочего оборудования или гидромото­ру механизма поворота либо через центральный коллектор к узлам гидро­системы, расположенным на раме ходовой части, — гидромотору привода хода или гидроцилиндрам выносных опор.
• Масло из гидроцилиндров и гидромоторов возвращается в гидробак через гидрораспределитель, фильтр и охладитель.
• Гидравлическое масло МГ-15В (ВМГЗ) — всесезонное, предназначено для эксплуатации оборудования экскаватора с аксиально-поршневыми насоса­ми при температуре -35...+45°С, содержит присадки, обеспечивающие не­обходимую вязкость, антиокислительные, противоизносные, антикоррозий­ные, низкотемпературные и антипенные свойства. Гидравлическое масло МГ-46В — летнее (0... +70 °С), содержит антиокислительные, антипенные присадки и депрессаторы, понижающие температуру застывания. Гидрав­лические масла нетоксичны, совместимы с резинотехническими изделиями, обладают хорошими смазывающими свойствами, стойки к образованию смолистых отложений, защищают от коррозии.
• Заправлять гидравлическое масло в гидросистему следует только через фильтр, смешивать разные марки масел недопустимо. Периодичность заме­ны всесезонного масла — 1 раз в 2 года, или через 2 000 мото-ч, или по сезону.
• Хранить масла нужно в чистой герметично закрытой таре. Срок служ­бы масел МГ-15В и МГ-46В — 2 года.

• Гидрооборудование экскаватора
• 5.2
• Гидробак предназначен для хранения рабочей жидкости гидросистемы. Гидробак оборудован заправочной горловиной с фильтром, сливным ниппе­лем, регулятором давления в гидробаке, сливным фильтром с перепускным клапаном. Для контроля уровня рабочей жидкости в гидробак вмонтиро­ваны два маслоуказательных окна. Минимальное количество жидкости в гидробаке при работе должно быть не ниже 0,75 его объема. Фильтры предназначены для очистки рабочей жидкости гидросистемы от механических примесей, до 70...80% отказов при работе экскаватора возникает из-за плохого качества гидравлической жидкости. Два фильтра, встроенные в гидробак, очищают рабочую жидкость, поступающую по слив­ной магистрали в процессе работы экскаватора. В крышке фильтра уста­навливается перепускной клапан; если фильтрующий элемент загрязнен, давление масла возрастает. При увеличении давления до 0,25 МПа клапан начинает открываться, а при возрастании до 0,35 МПа — перепускает всю рабочую жидкость на слив в гидробак, минуя фильтрующие элементы.
• Гидронасос преобразует механическую энергию в энергию потока рабочей жидкости и служит для непрерывной подачи гидравлической жидкости под давлением из гидробака в гидрораспределитель. В гидросистеме применяют шестеренные и аксиально-поршневые насосы.
• Шестеренный насос состоит из корпуса, крышки, ведущей и ведомой шестерен, втулок, манжет, вкладышей, уплотнений. Насос приводится в действие от дизеля или редуктора. При работе масло из всасывающей по­лости захватывается зубьями шестерен и подается по окружности между шестерней и корпусом в нагнетательную полость. Насос может создавать давление до 20 МПа, применяется в гидросистеме неполноповоротных экс­каваторов или для заполнения и подпитки системы в полноповоротных. Шестеренные насосы бывают одинарные или сдвоенные.
• В гидравлических полноповоротных экскаваторах применяют регули­руемые и нерегулируемые аксиально-поршневые насосы, создающие давле­ние 28... 32 МПа.

• Аксиально-поршневой насос (рис. 5.1) состоит из ведущего вала 1 , рас­положенного в корпусе 11 на трех шарикоподшипниках 4 , центрального шипа 6, семи шатунов 8, соединенными с фланцем вала 1 шаровыми шар­нирами, семи поршней 9 , завальцованных на шатунах, блока 5 цилиндров, соединенного шпонкой с центральным шипом, распределительного диска 7 (с впускным и нагнетательным отверстиями), распределительной крышки 10 и крышки 2 насоса, уплотнений 3 (колец и манжет).
• При вращении вала 1 начинают вращаться шатуны 8 вместе с бло­ком 5 цилиндров, при этом поршни в блоке будут совершать возвратно­поступательное движение: пол-оборота идет всасывание жидкости, пол-обо рота — ее нагнетание под давлением через распределительный диск 7. Когда ось вала совпадает с осью шипа (как показано на рис. 5.1, а), пор­шни не совершают возвратно-поступательного движения при вращении вала, т.е. не всасывают и не нагнетают рабочую жидкость.
• У нерегулируемого насоса корпус имеет постоянный угол наклона, т.е. блок цилиндров имеет неизменяемый угол с осью вала (рис. 5.1, б). При изменении угла наклона блока цилиндров изменяется производительность насоса: чем больше угол наклона, тем больше подача жидкости. Если за­фиксировать угол наклона блока цилиндров, насос становится нерегулиру­емым. Данная конструкция позволяет насосу работать в режиме гидромотора.

• Гидромотор аксиально-поршневой служит для привода механизма хода и механизма поворота в экскаваторах. Конструкции качающих узлов акси­ально-поршневых насосов и гидромоторов унифицированы.
• Рабочая жидкость от гидрораспределителя по трубопроводам поступа­ет под давлением к гидромотору, проходит через отверстие в распредели­тельном диске 7 и поступает в цилиндр блока 5, перемещает поршень 9, который через шатун 8 поворачивает фланец вала 1. В гидромоторе проис­ходит преобразование энергии давления жидкости, действующей на порш­ни, в механическую энергию ведомого звена, т.е. вращение вала гидромотора, приводящего в действие исполнительный механизм — редуктор хода или поворота платформы.
• Гидроцилиндры — простейшие гидродвигатели, преобразующие энергию давления жидкости в возвратно-поступательное движение выходного звена, причем выходным (подвижным) звеном может быть как шток, так и корпус гидроцилиндра. В гидроцилиндрах одностороннего действия жидкость под давлением подается только в одну полость, возврат и вытеснение жидкости происходит под действием силы тяжести или пружины. Такие гидроцилиндры применяют на выносных опорах (аутригерах) экскаваторов. В гид­роцилиндрах двустороннего действия с односторонним штоком жидкость под давлением подается как в штоковую, так и в поршневую полость. Гидро­цилиндры двустороннего действия с двусторонним штоком и комбинированные — «тандем-цилиндр» — применяют для выдвижения телескопической стрелы. Гидроцилиндры рабочего оборудования крепят шарнирно у корпуса и штока с помощью пальцев на подшипниках.

• На экскаваторах применяют гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком (рис. 5.2), предназначенные для поворота стрелы, рукояти, ковша прямой и обратной лопат для заполнения ковша, переме­щения и выгрузки грунта, а также для привода элементов других видов сменных рабочих органов. Гидроцилиндры состоят из корпуса (гильзы 3 с приваренной к ней проушиной 2), штока 7 с проушиной, поршня 4 и крыш­ки 8 с винтами 12. Герметичное разделение поршневой и штоковой полостей создается поршнем с манжетами 5, 6 и уплотнительными кольцами 9, 13. Поршень крепится на внутреннем конце штока гайкой, фиксируемой винтом, втулкой 14 или другим креплением 15. Для улучшения условий ра­боты уплотнений штока и повышения их долговечности в гайке установле­ны грязесъемник 10 и скребки. На концах штока и гильзы имеются про­ушины для соединения гидроцилиндра при помощи пальцев с экскаватором и рабочим оборудованием. Подшипники 11 проушин смазываются через пресс-масленки 1.
• Жидкость под давлением подается в поршневую полость, перемещая поршень и вытесняя жидкость из штоковой полости. Вместе с поршнем перемещается шток гидроцилиндра, шток выдвигается, передает усилие на рабочее оборудование и перемещает его. Втягивание штока происходит при подаче жидкости под давлением в штоковую полость.

• Система управления гидропривода экскаватора предназначена для изме­нения направления движения и регулирования скорости выходных звеньев (штока, вала) гидродвигателей, а также для предохранения конструкции экскаватора от перегрузок. Регулирование скорости выходных звеньев до­стигается изменением расхода жидкости, поступающей в гидродвигатель (гидроцилиндр или гидромотор). Основными элементами системы управле­ния являются регулирующие устройства (клапаны, гидрораспределители, дроссели), механические шарнирно-рычажные и другие системы, с помощью которых машинист управляет регулирующими устройствами. Устройства для регулирования давления действуют, как правило, автоматически, а устройствами, которые регулируют направление движения и расход рабочей жидкости, управляет машинист. По принципу регулирования скорости (расхода) различают дроссельное и объемное регулирование, причем в обоих случаях оно может быть автоматическим или ручным. На большинстве полноповоротных экскаваторов с гидроприводом применяют нереверсивные регулируемые насосы (направление потока жидкости не изменяется), объ­емная подача которых изменяется автоматически в зависимости от нагруз­ки. Кроме того, число устанавливаемых на экскаваторе насосов обычно меньше числа приводимых от них двигателей, поэтому нужны распредели­тельные устройства. Гидрораспределитель используют также для изменения направления потока жидкости и реверса движения рабочего элемента.

• Гидрораспределитель (рис. 5.3) служит для направления потока рабочей жидкости от насоса к потребителю (гидроцилиндру, гидромотору) в ту или иную полость (штоковую или поршневую), его дроссельного регулирования и слива рабочей жидкости в гидробак. Гидрораспределители могут быть моноблочными (все золотники расположены в одном общем корпусе) и секци­онными (каждый золотник в своем корпусе). С помощью гидрораспредели­телей управляют гидроцилиндрами рабочего оборудования экскаваторов или гидромоторами привода хода и поворота платформы.
• В корпусе 9 гидрораспределителя размещены золотники 5 и имеются каналы для движения жидкости. От насоса к золотникам подведена напор­ная линия, в ней установлен сливной клапан 4. Торцы золотников закры­ты крышками. Одним концом золотник соединен с механизмом управления (рычагом 8 или клапаном), другим — с механизмом фиксации и возврата золотника в нейтральное положение, которые состоят из стакана, установ­ленными в них пружинами 12, предназначенными для установки золотни­ков в нейтральное положение. Фиксаторы 11 удерживают золотник в за­данном положении. Втулки ограничивают ход золотника при его переме­щении. Золотник и каналы образуют полости, по которым под давлением жидкость поступает к потребителям. При изменении давления управления изменяются ход золотника, площадь проходного сечения между полостями и скорость опускания стрелы. Четырехпозиционный золотник может быть установлен в одно из положений, соответствующее подъему стрелы — ней­тральному, опусканию стрелы или «плавающему». Сливной клапан 4 от­крывается при установке золотника в нейтральное или «плавающее» поло­жение, и жидкость через него сливается в гидробак.
• Блок дистанционного управления (джойстик) позволяет перемещать один из золотников или одновременно два, в результате чего происходит подача жидкости к одному или двум потребителям одновременно, например происходит движение стрелы и ковша.

• Клапаны обеспечивают нормальную работу гидросистемы.
• Предохранительные клапаны служат для регулирования максимального давления и защиты механизмов и элементов гидропривода экскаваторов от перегрузок и устанавливаются непосредственно на гидрораспределителях, насосах и гидромоторах. Предохранительные клапаны отрегулированы на давление, превышающее номинальное на 20%, и опломбированы.
• Перепускные клапаны открываются при увеличении давления в системе выше заданного и перепускают жидкость в полость низкого давления, при уменьшении давления ниже заданного надежно запирают проход жидкости в полость низкого давления. Перепускные клапаны устанавливают на филь­трах и трубопроводах (в последнем случае их заключают в отдельные кор­пуса), на гидрораспределителях.
• Подачу (расход) жидкости регулируют дросселями и гидрораспредели­телями (золотникового типа), изменением проходного сечения. Дроссель осуществляет дросселирование рабочей жидкости при попутных внешних нагрузках (например, при опускании рабочего оборудования с грузом или передвижении экскаватора под уклон). Увеличивать давление настройки клапанов категорически запрещается, так как это может вызвать поломку сборочных единиц экскаватора, в первую очередь насосов.
• Для регулирования направления потока жидкости применяют обратные клапаны, допускающие движение жидкости только в одном направлении. Обратные клапаны имеют малый ход запорного элемента, благодаря чему открытие и закрытие рабочего проходного сечения происходят мгновенно. Неуправляемый обратный клапан исключает опускание рабочего оборудо­вания при выполнении рабочих движений. К седлу корпуса пружиной прижат конусный (шариковый) клапан.
• Гидрозамок (управляемый обратный клапан) пропускает рабочую жид­кость обычно в одном направлении, а при управляющем воздействии — в обоих, установлен на гидроцилиндрах выносных опор.
• Коллектор — подвижное (шарнирное) соединение трубопроводов гидро­привода, применяется для соединения трубопроводов, подводящих жид­кость к подвижным узлам машины.
• Центральный коллектор служит для передачи рабочей жидкости под давлением от узлов гидросистемы, расположенных на поворотной платфор­ме, к узлам, расположенным на ходовой раме, установлен по оси вращения платформы и крепится к ходовой раме экскаватора болтами.
• Шланги и трубопроводы служат для соединения узлов гидросистемы при помощи соединительных муфт. Не допускается использование шлангов и трубопроводов, имеющих повреждения (трещины, деформации, потения). Шланги должны быть зафиксированы хомутами и при работе не должны касаться деталей машины — биение под давлением ведет к износу.

• Гидравлическая схема экскаватора
• Гидравлическая схема экскаватора (рис. 5.4) позволяет определить принципиальную взаимосвязь между насосной установкой, регулирующими устройствами, гидродвигателями и другим оборудованием гидросистемы. В нейтральном положении золотников А — Г и Д — К гидрораспределителей I и II рабочая жидкость от сдвоенного регулируемого аксиально-поршнево­го насоса 3 проходит через гидрораспределители и в зависимости от поло­жения крана 24 через охладитель 35 (или минуя его) и магистральные фильтры 34 возвращается в гидробак 1. От первой секции насоса 3 рабочая жидкость из гидробака 1 поступает к гидрораспределителю I, который уп­равляет механизмами передвижения, выносных опор, вращения платформы и поворота рукояти. При работе грейфером золотник Г может быть исполь­зован для управления гидроцилиндром изменения угла между нижней и верхней частями составной стрелы.
• В гидрораспределителе I имеются два сливных канала: один соединен с общей гидролинией слива рабочей жидкости в гидробак, другой — с на­порной гидролинией второй секции насоса 3, что при включенных золот­никах в гидрораспределителе I позволяет использовать расход первой сек­ции насоса для питания гидрораспределителя II. Рабочая жидкость от второй секции насоса 3 поступает к гидрораспределителю II, который уп­равляет подачей двойного потока для механизма передвижения (вперед), движением стрелы, ковша и рукояти. Для защиты насоса 3 от перегрузок в напорных гидролиниях распределителей I и II установлены предохрани­тельные клапаны 7. Для защиты гидромоторов 11 передвижения и 14 по­ворота платформы установлены блоки перепускных клапанов. Разгон экс­каватора при движении под уклон предотвращается противообгонными клапанами 8, встроенными в золотник А гидрораспределителя I. Для огра­ничения реактивных давлений в гидроцилиндрах стрелы, ковша и рукояти на гидрораспределителе II также установлены блоки перепускных клапанов. Подпитка полостей гидромоторов 11 передвижения и 14 поворота платфор­мы, гидроцилиндров 16, 17 и 21 соответственно стрелы, ковша и рукояти обратной лопаты в случае возникновения в них разрежения (при утечках или срабатывании реактивных предохранительных клапанов) осуществля­ется обратными клапанами 6. В золотники Г, Е, Ж и К, управляющие движением гидроцилиндров, встроены клапаны, предотвращающие просад­ку рабочего оборудования при промежуточных положениях золотников и одновременном параллельном включении двух движений. Для получения необходимых скоростей опускания стрелы предусмотрен дроссель 22 с об­ратным клапаном, ограничивающий расход жидкости в одном направлении и свободно пропускающий жидкость в другом направлении.

• Шестеренный насос 33 подает рабочую жидкость из гидробака 1 в систему рулевого управления 29 и питает гидромотор 25 вентилятора ох­ладителя 35. От перегрузок насос 33 защищен предохранительным клапа­ном 28. Для фиксации выносных опор в рабочем положении служит гид­розамок 10. Передача рабочей жидкости к гидромотору 11 передвижения, гидроцилиндру 12 выносных опор и рулевому управлению производится через центральный коллектор 9.
• Запорный клапан 13 и блок 15 включения гидроцилиндров 16 стрелы открывают при буксировке экскаватора с рабочим оборудованием, опущен­ным в кузов буксирующего средства. При этом платформа и рабочее обо­рудование могут свободно перемещаться относительно ходового устройства экскаватора в зависимости от рельефа местности, по которой происходит буксировка.
• Система гидравлического управления гидрораспределителями I и II состоит из аккумуляторного блока (гидроаккумулятора) 4 и блоков дистан­ционного управления: 37, 38 — с одной центральной рукояткой; 39 — с двумя педалями с пружинным возвратом; 40 — с обратным клапаном 41, двумя рукоятками, фиксируемыми в трех положениях. При нажатии ру­коятки блока управления перемещается один из золотников гидрораспре­делителя, направляя рабочую жидкость к исполнительному механизму. Аккумуляторный блок 4 питает систему гидравлического управления и создает давление управления. В случае отказа двигателя аккумуляторный блок позволяет выполнить 5 —10 переключений золотников в гидрораспре­делителе, например опустить ковш со стрелой на грунт или снять реактив­ное давление в гидроцилиндрах при замене рабочего оборудования.
• Гидропривод позволяет совмещать два любых рабочих движения с опусканием стрелы в безнасосном режиме, а также переводить стрелу в «плавающее» положение, при котором обе полости гидроцилиндров стрелы сообщаются со сливом. Для этого в гидролинию штоковых полостей гидро­цилиндров стрелы параллельно встроен обратный клапан. При нажатии на педаль блока 39 управления золотник Д соединяет поршневые полости гидроцилиндров стрелы со сливным каналом гидрораспределителя II, од­новременно обратный клапан соединяет штоковые полости этих гидроци­линдров с гидролинией слива. Стрела опускается под действием собствен­ного веса и может «плавать» при действии реактивных сил разрабатывае­мого грунта.
• Краны 26, 36 предназначены для подключения манометров 23, 30. На данном экскаваторе может навешиваться и другое рабочее оборудование: к гидроцилиндрам 18, 20 — ковш и рукоять погрузчика, 19 — ковш грей­фера. В гидропривод входят также гидроцилиндр 27 поворота колес и за­правочный насос 31.

• ***

Конец темы