3Э Трансмиссия, ходовая часть, системы управления ЭО

Трансмиссия, ходовая часть и системы управления экскаватора

• Трансмиссия (далее трансм) — совокупность механизмов и передач, изменяющ вращающий момент, скорость и направл движ-я. Служит для передачи энергии от двигат на ведущ колеса. Механическая трансм состоит из зубчатых, фрикционных, цепных и др передач. Гидромеханическая трансм кроме перечисленных включ в себя гидродинам передачи, напр гидротрансформатор. В гидравл трансм использ-ся передача энергии давления жидкости в сочетании с мех-мами (редукторами, рычагами). В неполноповор ЭО прим-ся механич трансм. Состоит: сцепл-е, коробка передач, карданн передача, раздаточн редуктор, главн передача, дифференциал, конечные передачи.

• Сцепление - для передачи вращающ момента от маховика двигат на вал трансм, кратковременн разъединен дв-ля с трансм (при пуске и перекл передач), плавного их соедин (в начале движ-я машины).
• Муфта сцепл — фрикционная, постоянно замкнутая, сухая, одно- или 2х дисковая. Состоит: ведущая часть ( получает вращ-е от маховика дв-ля): нажимн дис с нажимн пружинами в стаканах и опорным диском, нажимные рычажки, промежуточ диск; ведомая часть: ведомыйо диск с фрикц накладками, ступица и вал; механизм выключ — выжимн подшипник, вилки, тяги, рычаг, педаль, тормозок усилителя.
• При нажатии на педаль сцепл усилие через рычаги и тяги передается на вилку, которая перемещ выжимн подшипник, а он действует на отжимные рычажки, которые противоположными концами отводят нажимной диск от маховика, освобождая ведомый диск, — сцепл выключается. Одновр включ тормозок и останавливает вал трансм. Для включ сцепл педаль отпускают, отжимн рычажки с выжимным подшипником отходят назад, а нажимной диск под действием пружин прижимает ведомый диск к маховику. Педаль сцепления должна иметь свободный ход, между выжимным подшипником и отжимными рычажками должен быть зазор.

• Коробка передач - для измен скорости (передачи I, II, III...) и направл дв-я машины (вперед и назад) и для отключ дв-ля от трансм при остановке с работающ дв-лем (нейтр передача). Измен-е скорости опр-ся передаточным числом. Передат число показывает, во ск-ко раз измен-ся частота вращения ведомого вала по сравнению с ведущ, и выражается отнош-ем числа зубьев ведомой шестерни и ведущей. Коробка передач состоит: корпус, первичн вал, промеж вал, вторичн вал и вал задн хода, мех-м переключ, шестерен или блок-шестерен (кареток), подшипников. Мех-м переключ передач состоит: рычаг, ползуны, вилки, замковые пластины, фиксаторы, блокировочн устр-во. Каждая вилка переключ перемещает одну каретку. Замковые пластины предотвращ включ-е сразу 2х передач. Фиксаторы удерживают ползуны и каретки от произвольн перемещ-я. Блокировочн устр-во не позволяет включ передачу при включ сцеплении.

• Коробки передач (КП): с гидравлическим переключением при движении. В таких КП ведущ и ведом шестерни - в постоянном зацепл, но ведомые установлены на валу на подшипниках, и каждая из них соединена с гидроподжимной муфтой. Включение муфты производится поршнем от давления жидкости, подаваемой насосом. Такие коробки передач можно использовать в гидромех трансм совместно с гидротрансф-ром. Гидротрансформатор - для преобр кинетич энергии потока масла в механич, автоматически изменяет скорость дв-я машины в завис от тягов сопрот-, что обеспеч высокую степень загрузки дв-ля без вмешательства машиниста. Управл-е машиной сводится к управл подачей топл, происх бесступенч измен-е скорости, исключается остановка машины из-за перегрузки.
• Кроме КП в трансм входят раздат коробка, редуктор хода. Раздат коробка - для привода передн ведущ моста или др агрегат.
• Карданная передача - для передачи вращающ момента между мех-мами, располож на расстоянии и несоосными валами.

• Ведущие мосты. С остав: корпус, главная передача, дифференциал и полуоси (рис. 3.1, а). Главная передача - для увелич вращающ момента и передачи его под прямым углом. Состав: ведущ малая конич шестерня и ведомая больш конич шестерня , закреплен на корпусе дифференциала.
• Дифференциал (рис. 3.1 , б) - для распредел вращающ момента между полуосями ведущих колес и обеспечив их вращ-е с разн скоростями при дв-ии по неровн дороге или повороте машины. Дифференциал состоит: корпус , крестовина , шестерни-сателлиты и шестерни полуосей.
• При дв-ии прямо по ровн сухой дороге на обоих ведущ колесах возникает одинаковое сопротивление качению. При этом корпус дифференциала, установленный на подшипниках , вращается вместе с крестовиной и сателлитами, которые, находясь в зацеплении с шестернями полуосей, вращают их с одинаковой скоростью.
• Сателлиты вокруг своей оси не вращаются.

• При повороте машины колеса проходят разную длину пути, на внутреннем колесе возникает дополнительное сопротивление качению, которое передается на шестерню полуоси, и она начинает вращаться медленнее, чем корпус дифференциала и сателлиты обкатываются вокруг нее, т.е. вращаться на своих осях, сообщая другой шестерне полуоси дополнительную ско­рость. Наружное колесо начинает вращаться быстрее.
• При полной остановке одного из колес, например при попадании одного колеса на гладкий лед, противоположное колесо вращается с удвоенной скоростью. Чтобы не было пробуксовки колес, применяется блокировка дифференциала.

• Конечные передачи (колесные или бортовые редукторы) - для увелич вращающ момента при перед его на ведущ колеса. В ЭО конечн передача — планетарная (рис. 3.2), имеющая большое передаточное число (г = 6 — 9) при небольших размерах. Состоит: корпус, коронная шестерня 5, сателлиты 3 на осях 4, установленных в водиле 2 и солнечная шестерня 1. Вращающ момент передается с вала 6 на солнечн шестерню 2, далее на сателлиты 3, которые, вращаясь на осях 4, обкатываются по зубьям неподвижной коронной шестерни 5 и передают вращение на водило 2 и соединенную с ним ступицу колеса.

• Для смазывания узлов трансмиссии применяют трансмиссионное масло всесезонное марок ТАп-15В, ТАД-17и, ТСп-15К (класс вязкости по SAE 90) или зимнее ТСп-10 (класс вязкости SAE 80).
• Механизм поворота и передвижения экскаватора. В гидравлических полноповоротных экскаваторах передача энергии от дизеля на механизмы поворота и передвижения идет через гидропривод.

• Механизм поворота (рис. 3.3) - для повор рабоч оборуд вокруг вертикальн оси. На неполноповоротн ЭО (на базе тр-ра) поворот рабоч оборуд осущ-ся гидроцилиндрами, а на полноповоротн гидромотором относительно неподвижной ходовой рамы поворачивается подвижная поворотная платформа, на которой расположено рабоч оборуд. При включении гидромо­ора 8 одноврем срабатывает гидротолкатель 6 нормально замкнутого тормоза. Тормоз выключается, муфта 7 освобождается. Вращающ момент передается от вала 9 гидромотора 8 через муфту 7 и понижающий редуктор на шестерню-бегунок 2, которая, обкатываясь по зубчатому венцу 2 (рис. 3.4) опорно-поворотн устр-ва (ОПУ), поворачивает подвижн платформу вокруг вертикальн оси. От поворота платформа удерживается тормозом, расположенным на муфте 7 (см. рис. 3.3). Вместе с редуктором поворачивается соединенная с ним болтами 3 поворотная платформа.

• Опорно-поворотное устройство (см. рис. 3.4) обеспечивает свободное вра­щение поворотной платформы и воспринимает нагрузки статические (вес платформы и оборудования, расположенного на ней) и динамические (толч­ки, удары и др.), возникающие в процессе работы. Опорно-поворотное ус­тройство состоит из двух обойм (колец) — верхней 5 и нижней 4, соеди­ненных между собой и с поворотной платформой при помощи болтов, зуб­чатого венца 2 на кольце 1, закрепленного на раме. Между обоймами и зубчатым венцом по окружности расположены шарики или ролики 3, отделенные сепараторами.

Мех-м передвиж-я- для привода хода, т. е. передачи вращающ момента от гидромотора на движитель.

В гусеничн гидравл ЭО мех-м передвиж состоит: гидромотор, муфта, тормоза и редуктор на каждую гусеничную тележку. Вращ-е от гидромотора передается на ведущ колесо. Между гидромоторами и редукторами установлены нормально замкнутые тормоза, удерживающ гусеничный движитель во время работы и стоянки. Выключ-е тормозов (растормаживание) производится при помощи гидротолкателя, давление жидкости в них подается одновр с включ гидромотора хода, и экскаватор начинает дв-е. Включение тормоза происходит под действием пружины при отключении гидромотора. Для изменения направл дв-я гусеничн ЭО гидромотор, находящ со стор поворота, останавливают, а для разворота на месте нужно включить реверс, при этом одна гусеница будет двигаться вперед, другая — назад. Изменение скорости дв-я происходит в завис-ти от частоты вращения вала дв-ля.

• В пневмоколесных гидрав ЭО привод хода осуществл от гидромотора 15 (рис. 3.5) через узлы механической трансм: коробку передач, кардан передачу, ведущ мосты и конечн передачи на ведущие колеса.

• Коробка передач (рис. 3.6) — 2х скоростная, перекл передач производится зубчатой полумуфтой 3. При введении ее в зацепление с шестерней 8 получаем первую (пониженную, или рабочую) скорость, а с шестерней 2 — вторую (повышенную, или транспортную) скорость. Гидромотор 5 вращает шестерню 6 и через шестерню 4 и промежуточный вал- шестерню 7 передается вращение на шестерни 2 и 8, которые установлены на валу-шестерне 9 на подшипниках, т.е. вращаются вхолостую. Зубчатая полумуфта 3 находится в нейтральном положении (как показано на рис. 3.6), передачи вращающего момента на вал-шестерню 9 не будет. При включении зубчатой полумуфты 3 с одной из шестерен 2 или 8, которые имеют зубья внутреннего зацепления со стороны полумуфты, будет происходить передача вращающего момента с шестерни 2 или 8 на зубчатую полумуф ту 3, которая соединена с валом-шестерней 9 шлицами. С вала-шестерни 9 вращающий момент передается на шестерню 11 и на вал 12 и далее через зубчатые полумуфты 1 и 13 ка. карданные валы. На валу-шестерне 9 находится стояночный тормоз 10, удерживающий механизм хода при неработа­ющем гидромоторе.

• Принцип действия привода механизма хода и поворота экскаватора (см. рис. 3.5).
• Дизель 1 приводит в действие насос 1 7, подающий рабочую жидкость под давлением из бака 18 через гидрораспределители 2 к гидромоторам механизмов поворота 5 и хода 15. В гидросистеме предусмотрены клапанные блоки 3 и 4, которые служат для плавного пуска и остановки механизмов и их предохранения от чрезмерных нагрузок.
• Механизм поворота приводится в действие от гидромотора 5, который передает вращение через двухступенчатый редуктор шестерне-бегунку 6, находящейся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом 7.
• Для привода механизма хода установлен гидромотор 15 па. коробке передач, который через шестерни 8, шестерни на подшипниках 11, вклю­ченную зубчатую муфту 12 передает движение заднему 9 и переднему 14 (при пониженной скорости зубчатой полумуфтой 13) мостам ходового уст­ройства. Механизм хода оборудован стояночным тормозом 10. Рабочая жидкость подается к гидромотору 15 и обратно отводится в бак 18 через центральный коллектор 16.

• ***

Ходовая часть

• Ходовое устройство
• Ходовое устройство предназначено для передвижения экскаватора и воспринимает все нагрузки от агрегатов машины и рабочего оборудования (через поворотную платформу и ОПУ), передает их на опорную поверхность. Ходовая часть состоит из рамы с ОПУ, жесткой подвески и движителя. Подвеска обеспечивает связь рамы с движителем, а движитель (колесный или гусеничный) — перемещение машины по опорной поверхности.
• Колесная ходовая часть состоит из рамы и двух ведущих мостов, передний мост — управляемый. Для повышения поперечной устойчивости на пере­днем мосту колесного экскаватора расположены управляемые стабилизато­ры. При передвижении экскаватора в транспортном положении необходимо отключать стабилизаторы, так как в случае торможения может произойти зависание колес, занос машины и авария. Техническое обслуживание ко­лесной ходовой части заключается в проверке давления в шинах, крепления колес, состояния колес (высоты протектора и повреждений шин) и регулировке зазоров в подшипниках.

• Гусеничный движитель — две тележки, состоящие из гусеничной цепи, ведущего колеса, поддерживающих роликов, опорных колес, натяжного устройства с направляющим колесом. Техническое обслуживание гусенич ной ходовой части заключается в подтягивании болтовых креплений, сма­зывании и регулировке натяжения цепи. Натяжение гусениц регулируют при помощи механизма натяжения (рис. 3.7). На ровной твердой площадке измеряют расстояние от наиболее провисшего звена до рейки, установленной на поддерживающие ролики, оно должно быть 30... 50 мм и одинаково на обеих гусеницах. Для регулировки необходимо переместить направляющее колесо при помощи гидроцилиндра или другого механизма натяжения. Для натяжения ленты на раме 9 имеется технологическое отверстие 7, густая смазка нагнетается шприцем через пресс-масленку 6 в штуцере 5 гидро­цилиндра, плунжер 4 гидроцилиндра выдвигается и перемещает вперед вилку 3, ось 8 в ползуне 2 и колесо 1, цепь натягивается. Для ослабления натяжения гусеничной ленты плавно включают задний ход экскаватора, часть смазки выдавливается через пресс-масленку. Пробку закручивают после проверки провисания.

• Системы управления
• Рулевое управление - для изменения направления движения колесного экскаватора при повороте направляющих колес. Состоит: из рулевого механизма и рулевого привода. Для облегчения работы машиниста рулевой привод — гидравлический. При вращении рулевого колеса усилие передается через рулевой вал на рулевой механизм и сошку, через тягу перемещает золотник трехпозиционного гидрораспределителя (среднее положение — нейтральное, крайние — рабочие), далее давление жидкости подается в исполнительный гидроцилиндр. Через рулевые (продольную и поперечную) тяги усилие передается на поворотные кулаки и передние колеса. Жидкость из уменьшающейся полости гидроцилиндра поступает в гидроцилиндр, который переключает гидрораспределитель в нейтральное положение, если воздействие на рулевое колесо со стороны машиниста прекращено. Непрерывный поворот рулевого колеса вызывает плавный поворот направляющих колес.

• Тормоза - для замедления скорости, остановки (рабочие) и удержания механизмов и машины в неподвижном состоянии (стояночные). Тормоза нормально ( постоянно ) замкнутые в обычном состоянии заторможены, т.е. удерживают механизм, например, на механизме поворота платформы и механизме хода при неработающих гидромоторах. Тормоза нормально разомкнутые в обычном состоянии расторможены, например колесные тормоза. На экскаваторах применяют барабанные или дисковые тормоза с гидро- или пневмоприводом. Барабанный тормоз состоит из барабана, внутри или снаружи которого расположены колодки с фрикционными накладками. Механизм тормоза состоит из колодок, осей, стягивающей пружины, разжимного кулачка. Привод тормозов на колесных экскаваторах — пневматический, на гусеничных — гидравлический.

• Пневмосистема колесного экскаватора (рис. 3.8) обеспечивает работу тормозов, переключение передач коробки передач, включение (выключение) переднего моста, стабилизаторов, стеклоочистителя 10 и звукового сигна­ла 11. Пневмопривод состоит из компрессора 1, регулятора давления 2, ресивера (воздушный баллон) 3, манометра 7, дифференциального золот­ника 14, кранов 9, 12, 13, 20, центрального коллектора 15 и пневмокамер (переключения скоростей 16, тормозов 17, включения переднего моста 18, стабилизатора 19). Все узлы пневмопривода соединены воздухопроводами.
• Компрессор подает сжатый воздух к ресиверу 3, который встроен в балку поворотной платформы. В ресивере накапливается запас сжатого воздуха, устраняется пульсация и поддерживается заданное давление с помощью регулятора давления, находящегося между компрессором и ресивером. На ресивере 3 установлен кран 5 для слива конденсата и отбора воздуха и предохранительный клапан 4. Управление тормозами колес про­изводится с помощью дифференциального золотника, подающего сжатый воздух к пневмокамерам тормозов. Центральный коллектор 8 соединяет узлы пневмопривода, расположенные на поворотной платформе, с узлами, расположенными на ходовой части, и обеспечивает подачу сжатого воздуха при любом положении платформы. Переключение передач в коробке пере­дач и включение (выключение) переднего моста, тормозов, стабилизаторов осуществляется пневмокамерами, которые включаются кранами. Давление в пневмосистеме контролируется по электронной панели приборов. Клапан быстрого оттормаживания для выпуска воздуха установлен на тормозных камерах передних и задних мостов и на коробке передач.

• При буксировке экскаватора тягачом управление тормозами экскаватора осуществляется от тормозной системы тягача. Для этого на экскаваторе предусмотрен шланг прицепа с соединительной головкой. Трубопровод, соединяющий дифференциальный золотник и центральный коллектор, отсоединяется от центрального коллектора. Штуцер на центральном коллекторе заглушается гайкой с заглушкой.

• Электрооборудование экскаватора - обеспечивает пуск двигателя, освещение рабочей зоны в темное время суток, вентиляцию кабины машиниста, работу световой сигнализации при движении по дорогам и на рабочей площадке, работу контрольно-измерительных приборов, предпусковой подогрев двигателя.
• Источники электрического тока — аккумуляторные батареи и генератор, потребители — стартер, контрольно-измерительная, осветительная и свето­сигнальная аппаратура, электродвигатели вентиляторов и подогреватель двигателя. Все источники и потребители электрического тока соединены по однопроводной схеме, минусовым проводом служит «масса» экскаватора. При работе двигателя потребители электрического тока питаются от гене­атора, от него же заряжается аккумуляторная батарея, размещенная на поворотной платформе. Контрольно-измерительная аппаратура служит для проверки функционирования механизмов и систем экскаватора. Электронная панель связана с датчиками и показывает значения контролируемых пара­метров при работе экскаватора. Осветительная и светосигнальная аппаратура экскаватора предназначена для освещения дороги и рабочей зоны в темное время суток, сигнализации об изменениях направления, обозначения га­баритов и выполнения других функций, обеспечивающих безопасность движения. К монтажно-установочным устройствам относятся розетка, буксировочная вилка, соединительные панели, монтажный блок. Вилка штепсельного разъема предназначена для соединения электросети экскаватора при его буксировке с электросетью тягача, на котором имеется специальная розетка.

***

Конец