Поршневые насосы и гидромоторы экскаваторов
Поршневые насосы и гидромоторы широко применяют в гидроприводах ряда экскаваторов как на навесных, так и на многих полноповоротных машинах. Наибольшее распространение получили роторно-поршневые насосы двух типов: аксиально-поршневые и радиально-поршневые. -
Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы экскаваторов - часть 1
Их кинематической основой служит кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндр перемещается параллельно своей оси, а поршень движется вместе с цилиндром и одновременно вследствие вращения вала кривошипа перемещается относительно цилиндра. При повороте вала кривошипа на угол у (рис. 105, а) поршень перемещается вместе с цилиндром на величину а и относительно цилиндра на величину с. Поворот плоскости вращения вала кривошипа вокруг оси у (рис. 105, б) на угол 13 приводит также к перемещению точки А, в которой палец кривошипа шарнирно соединен со штоком поршня.
Если вместо одного взять несколько цилиндров и расположить их по окружности блока или барабана, а кривошип заменить диском, ось которого повернута относительно оси цилиндров на угол 7, причем 0 4 у = 90°, то плоскость вращения диска совпадет с плоскостью вращения вала кривошипа. Тогда будет получена принципиальная схема аксиального насоса (рис. 105, в), у которого поршни перемещаются при наличии угла у между осью блока цилиндров и осью ведущего вала.
Насос состоит из неподвижного распределительно диска 7, вращающегося блока 2, поршней 3, штоков 4 и наклонного диска 5, шарнирно соединенного со штоком 4. В распределительном диске 7 сделаны дуговые окна 7 (рис. 105, г), через которые жидкость засасывается и нагнетается поршнями. Между окнами 7 предусмотрены перемычки шириной bt отделяющие полость всасывания от полости нагнетания. При вращении блока отверстия 8 цилиндров соединяются либо с полостью всасывания, либо с полостью нагнетания. При изменении направления вращения блока 2 функции полостей меняются. Для уменьшения утечек жидкости торцовую поверхность блока 2 тщательно притирают к распределительному диску 5. Диск 5 вращается от вала б, а вместе с диском вращается блок 2 цилиндров.
Угол у обычно принимают равным 12-15°, а иногда он достигает 30°. Если угол 7 постоянный, то объемная подача насоса постоянна. При изменении в работе величины угла 7 наклона диска 5 изменяется ход поршней 3 на один оборот ротора и соответственно изменяется подача насоса.
Схема автоматически регулируемого аксиально-поршневого насоса показана на рис. 106. В этом насосе регулятором подачи является шайба 7, связанная с валом 3 и соединенная с поршнем 4. На поршень, с одной стороны, действует пружина 5, а с другой - давление в напорной гидролинии. При вращении вала 3 шайба 7 перемещает плунжеры 2, которые засасывают рабочую жидкость и нагнетают ее в гидролинию. Подача насоса зависит от наклона шайбы 7, т. е. от давления в напорной гидролинии, изменяющегося в свою очередь от внешнего сопротивления. Для насосов небольшой мощности подачу насоса можно также регулировать вручную путем изменения наклона шайбы, для более мощных насосов применяют специальное усилительное устройство.
Аксиально-поршневые гидромоторы устроены так же,
как и насосы.
На многих навесных экскаваторах используют нерегулируемый
аксиально-поршневой насос-гидромотср с наклонным блоком НПА-64 (рис.
107). Блок 3 цилиндров получает вращение от вала / через универсальный
шарнир 2. Вал 1, приводимый в движение от двигателя, опирается на три
шарикоподшипника. Поршни 8 связаны с валом 1 штоками 10> шаровые головки
которых завальцованы во фланцевой части вала. Блок 3 цилиндров»
вращающийся на шарикоподшипнике 9, расположен по отношению к валу 1 под
углом 30° и прижат пружиной 7 к распределительному диску б, который этим
же усилием прижимается к крышке 5. Жидкость подводится и отводится через
окна 4 в крышке 5. Манжетное уплотнение 11 в передней крышке насоса
препятствует утечке масла из нерабочей полости насоса.
Подача насоса за один оборот вала - 64 см3. При 1500 об/мин вала и рабочем давлении 70 кгс/см2 подача насоса составляет 96 л/мин, а объемный КПД - 0,98.
У насоса НПА-64 ось блока цилиндров расположена под углом к оси ведущего вала, что и определяет его название - с наклонным блоком. В отличие от него у аксиальных насосов с наклонным диском ось блока цилиндров совпадает с осью ведущего вала, а под углом к нему расположена ось диска, с которым шарнирно связаны штоки поршней. Рассмотрим конструкцию регулируемого аксиально-поршневого насоса с наклонным диском (рис. 108), Особенность насоса заключается в том, что вал 2 и наклонный диск б соединены друг с другом с помощью одинарного или сдвоенного карданного механизма 7. Рабочий объем и подачу насоса регулируют изменением наклона диска б относительно блока 8 цилиндров 3.
105 Схемы аксиально-поршневого насоса:
А - действия поршня,
Б - работы насоса, в - конструктивная, г - действия неподвижного распределительного диска;
1 - неподвижный распределительный диск,
2 - вращающийся блок.
3 - поршень,
5 - наклонный диск,
7 - дуговое окно,
8 - цилиндрическое отверстие;
А - длина полного сечения дугового окна
106 Схема регулируемого аксиально-поршневого насоса:
1 - шайба,
2 - плунжер,
3 - вал,
4 - поршень,
5 - пружина
В сферических опорах наклонного диска 6 и поршней 4 закреплены концами шатуны 5. При работе шатун 5 отклоняется на небольшой угол относительно оси цилиндра J, поэтому боковая составляющая сила, действующая на дно поршня 4, незначительна. Крутящий момент на блоке цилиндров определяется только трением торца блока 8 о распределительный диск 9. Величина момента зависит от давления в цилиндрах 3. Практически почти весь крутящий момент с вала 2 передается на наклонный диск 6, так как при его вращении перемещаются поршни 4, вытесняя рабочую жидкость из цилиндров 3. Поэтому сильно нагруженным элементом в таких насосах является карданный механизм 7, передающий весь крутящий момент от вала 2 к диску 6. Карданный механизм ограничивает угол наклона диска 6 и увеличивает габариты насоса.
Блок 8 цилиндров соединен с валом 2 через механизм 7, который позволяет блоку самоустанавливаться по поверхности распределительного диска 9 и передавать момент трения между торцами диска и блока на вал 2.
Одной из положительных особенностей регулируемых насосов такого типа являются удобные и простые подвод и отвод рабочей жидкости.
Гидравлическая система экскаватора Э-153 А состоит из двух коробок управления (гидрораспределители), силовых гидроцилиндров, масляного бака емкостью 200 л с фильтрами и гидропроводов с предохранительными клапанами.
Источником питания гидросистемы рабочей жидкостью является насосная группа.
Насосная группа состоит из двух аксионалыю-плунжерных насосов НПА-64 и повышающего цилиндрического редуктора, обеспечивающего номинальную скорость вращения вала насосов - 1530 об/мин. Такая скорость вращения при удельной производительности насосов 64 см3/мин обеспечивает подачу в гидросистему к исполнительным элементам (силовым цилиндрам) 96 л/мин масла левого насоса и 42,5 л/мин правого насоса. Отбор мощности для привода насосов осуществляется от коробки передач трактора с помощью повышающего редуктора.
Редуктор собран в литом чугунном корпусе, который присоединяется фланцами к передней части корпуса трансмиссии трактора, слева по ходу последнего.
На первичном шлицевом валике сидит цилиндрическая зубчатая шестерня, которая вводится в зацепление с шестерней приводного шкива трактора и валом шестерни редуктора.
Возможны три следующие настройки редуктора.
- Если вращается первичный валик и вал-шестерня, оба насоса работают.
- Если вращается валик, а вал-шестерня отключена, работает только один насос.
- Если главная шестерня редуктора выведена из зацепления с шестерней приводного шкива трактора, оба насоса не работают.
Включение и выключение редуктора осуществляется поворотом рычага, связанного с валиком управления.
Насосы смонтированы на чугунном корпусе редуктора. Приводятся насосы в действие от коробки передач трактора и подают рабочую жидкость из масляного бака (емкостью 200 л) под давлением 75 кг/см2 через парораспределители в силовые цилиндры. Из силовых цилиндров отработавшее масло по лилиям слива через фильтры поступает обратно в бак.
Ниже приводим устройство гидронасоса (рис. 45 ). К корпусу 1 насоса крепится болтами фланец 7, закрытый крышкой 11. В корпусе на подшипниковых опорах установлен приводной вал 3 с семью поршнями.
Шатуны 17 поршней своими шаровыми головками за вальцованы во фланцевой части приводного нала 3.
На втором шаровом конце шатунов крепятся сами поршни 16 в количестве семи штук.
Поршни входят в блок цилиндров 10, который установлен на подшипниковой опоре 9 и действием пружины 12 плотно соприкасается с распределителем 15. Последний в свою очередь усилием этой же пружины плотно прижат к крышке 11. Чтобы распределитель не проворачивался, он стопорится штифтом.
Вращение от приводного вала к блоку цилиндров приводится карданом 6.
Манжетное уплотнение 4, помещенное в передней крышке 2 корпуса 1, служит препятствием для утечки рабочей жидкости из нерабочей полости насоса в приводной редуктор.
Приводной вал 3 своей шлифованной частью соединяется с редуктором и получает от последнего вращение. Блок цилиндров 10 получает вращение от приводного вала посредством кардана 6.
Благодаря наклону оси блока цилиндров к оси приводного вала поршни 16 при вращении блока совершают возвратно-поступательное движение. От угла наклона зависит длина хода поршня и, следовательно, его производительность.
В данном насосе угол наклона постоянный и равен 30°.
Для уяснения принципа работы насоса рассмотрим работу только одного поршня.
Поршень 16 за один оборот блока цилиндров свершает один двойной ход.
Крайнее левое и правое положения соответствуют началу всасывания и нагнетания. При движении поршня влево (при вращении блока по часовой стрелке) происходит всасывание, при движении вправо - нагнетание.
Положения всасывания и нагнетания согласованы с расположением отверстия 14 относительно пазов всасывания и нагнетания (пазы овальные, на рисунке они не видны) распределителя 15.
В процессе всасывания отверстие 14 блока занимает положение против пазов всасывания распределителя, соединенных со всасывающим каналом. При нагнетании отверстие 14 занимает положение против пазов нагнетания, соединенных с каналом нагнетания.
Одновременно аналогично работают и остальные шесть поршней.
Масло из рабочей полости насоса в нерабочую отводится в бак рабочей жидкости через дренажное отверстие 5.
Повышение давления сверх допустимого ограничивается двумя предохранительными клапанами, установленными на каждом насосе.
Гидравлические цилиндры предназначены для осуществления всех движений рабочих органов экскаватора. На экскаваторе Э-153А установлено девять цилиндров (рис. 47 ) поршневого типа с прямолинейным возвратно-поступательным движением штока.
Во время движения штока одпа полость цилиндра соединяется с нагнетающей, а другая - со сливной магистралью. Направление движения штока задается рычагом коробки управления гидросистемы. Силовые цилиндры являются исполнительными органами гидропровода машины.
Все цилиндры имеют внутренний диаметр 80 ММ, за исключением цилиндра стрелы, диаметр которого равен 120 мм. Диаметр штока у всех цилиндров равен 55 мм.
Все цилиндры (кроме цилиндра поворота) являются цилиндрами двойного действия.
Гидроцилиндр двойного действия (рис. 46 ) состоит из следующих основных частей: трубы 1, штока 29 с поршнем 9, передней крышки 27 и задней - 5, угловых штуцеров 7 и уплотнителей.
Труба 1, создающая основной рабочий объем цилиндра, имеет тщательно обработанную внутреннюю поверхность. На концах трубы имеется наружная резьба для крепления к пей крышек 27 и 5.
Цилиндр бульдозера дополнительно имеет резьбу посередине трубы. Дополнительная резьба необходима для крепления траверсы с цапфами (рис. 76).
Штоки 29 цилиндров стрелы, рукояти, ковша и механизма поворота (рис. 46 ) пустотелые и состоят из трубы 28, хвостовика 13 и уха 21, сварных между собой.
Штоки остальных цилиндров выполнены из сплошного металла.
Шток цилиндра движется в бронзовой втулке 24 передней крышки.
Для лучшей износоустойчивости и антикоррозийности рабочая поверхность штока хромируется.
На свободном хвостовике штока посажен поршень 9 с двумя манжетами 10, поддерживаемыми упорами 11 и конусом 12.
Конус вместе с кольцом образует демпфер, который служит для смягчения удара в конце хода при выдвижении штока в крайнее положение.
Крепление поршня, упоров и конуса осуществляется гайкой 4 и стопорной шайбой 3.
Поршень 9 с двух сторон имеет уступы для помещения в них манжет 16. Внутри поршня имеется кольцевая канавка с уплотнительным кольцом 2, служащим для предотвращения перетекания жидкости из одной полости цилиндра в другую по штоку. На хвостовике штока имеется копус, который при крайнем левом положении заходит в отверстие задней крышки и образует демпфер, смягчающий удар в конце хода.
Поршень служит опорой для штока, а вместе с уплотнениями надежно разделяет цилиндр на две полости, в которые то в одну, то в другую поступает масло.
Задние крышки всех цилиндров, за исключением цилиндра бульдозера, глухая и в своей хвостовой части имеет ухо с запрессованной закаленной втулкой 6 для шарнирного соединения цилиндра.
У резьбовой части крышки имеется кольцевая канавка с уплотнительным кольцом 8, служащим для предотвращения утечек жидкости из цилиндра.
Задняя крышка цилиндра бульдозера имеет центральное сквозное соединение для подвода жидкости через штуцер, прикрепленный к крышке болтами.
3адние крышки цилиндров стрелы, рукояти, ковша и опорных башмаков имеют центральное и боковое сверления, соединяющиеся между собой и образующие канал рабочей жидкости.
Задние крышки цилиндров поворота имеют каналы, аналогичные каналам в крышках цилиндров стрелы, рукояти и опорных башмаков.
Через указанные каналы нерабочие полости цилиндров с помощью штуцеров 7, стальной трубы и сапуна соединяются между собой.
Передняя крышка 27 навинчивается на трубы. Для прохода штока в крышке имеется отверстие с запрессованной в него бронзовой втулкой 24. Внутри крышка имеет два уступа: в первый упирается манжета 16, поддерживаемая от осевого смещения подворотковым кольцом 25 и стопорным пружинным кольцом 26; во второй - упирается кольцо 14, образующее вместе с конусом 12 на штоке демпфер и ограничивающее ход поршня. С другой стороны на переднюю крышку навинчивается крышка 18, которая крепит шайбу 19 и грязесъемник 20.
Сбоку на крышке имеется отверстие для перевода жидкости через штуцер.
Все крышки имеют шлицы для ключа и стопорятся контргайками.
Угловой штуцер прикрепляется к цилиндру болтами и уплотняется резиновым кольцом 15.
Для бесперебойной работы гидроцилиндров следует своевременно заменять изношенные уплотнения и грязесъемники. Следить, чтобы штоки цилиндров не имели забоин и царапин. Периодически подтягивать соединения штуцеров, так как при наличии зазора между штуцером и крыпшой быстро разрушаются уплотнении.
Гидрораспределители, или коробки управления, являются основными узлами механизмов управления экскаватором. Они предназначены для распределения рабочей жидкости, поступающей от питающих гидронасосов к силовым цилиндрам, которых на экскаваторе имеется девять штук (рис. 47 ). Все они имеют свое назначение:
- а) цилиндр стрелы предназначен для ее подъема и опускания;
- б) два цилиндра рукояти - для сообщения движения рукояти по радиусу в ту или другую сторону;
- в) цилиндр ковша - для поворота ковша (при работе обратной лопатой) и для открывания днища (при работе прямой лопатой);
- г) цилиндр бульдозера - для опускания или подъема отвала;
- д) два цилиндра поворота - для сообщения вращательного движения поворотной колонки;
- е) два цилиндра опорных башмаков - для подъема и опускания последних при экскавации.
Левая коробка (рис. 47 ), распределяющая рабочую жидкость по цилиндрам стрелы, опорных башмаков и поворотной колонки, состоит из трех пар жестко связанных между собой дросселей и золотников 1. Шунтирующий золотник 2 служит для соединения рабочих полостей силового цилиндра стрелы между собой и с линией слива гидропривода. Четыре пружинных нуль-установителя 4 возвращают элементы управления гидроприводов в нейтральное (нулевое) положение. Регулятор скорости 3 автоматически выравнивает давление на питающем насосе и исполнительных элементах.
Правая коробка, связанная с правым задним насосом, распределяет рабочую жидкость по цилиндрам рукояти, ковша и бульдозера. В этой коробке отсутствует шунтирующий золотник; имеется один запорный клапан 6 и два предохранительных клапана 7 и 8. В остальном конструктивное оформление коробок одинаково.
Для работы одного из механизмов экскаватора надо перемещать соответствующую пару дроссель - золотник вверх или вниз в зависимости от того, в каком направлении должен перемещаться механизм. Левой составляющей этой пары является дроссель, изменяющий поток масла по величине, а правой составляющей служит золотник, изменяющий ноток масла но направлению.
Масляный бак 17 (рис. 47 ) представляет собой штамновано-сварную конструкцию из листовой стали толщиной 1,5 мм. Он состоит из корпуса прямоугольного сечения, внутри которого вварены четыре перегородки, предназначенные для успокоения рабочей жидкости и отделения эмульсии.
Сверху бак закрыт штампованной крышкой с прокладкой из маслостойкой резины. В центре крышки имеется прямоугольное отверстие, куда вставляется бак фильтров 12, служащий для частичной очистки масла.
В нижней части бака приварены два штуцера, через которые масло поступает в насосы, и имеется отверстие, закрытое пробкой, через которое по мере надобности сливается масло из бака.
С боковых сторон в бак вставлены три цилиндрических проволочных фильтра. Бак имеет смотровое окно 10, которое позволяет следить за уровнем рабочей жидкости в баке. Конические воронки 11 дают направление потоку рабочей жидкости и увеличивают его скорость. Предохранительный клапан 8 в баке фильтров отрегулирован на давление в 1,5 кг/см2. При большем давлении масло вытекает через сливное отверстие клапана.
Все соединения бака закрыты герметично, и только через воздушный фильтр внутренняя полость бака связана с атмосферой по избежание повышения давления в баке.
Подвод рабочей жидкости от насосов к гидрораспределительным коробкам, гидроцилиндрам и слив в бак осуществляются посредством стальных бесшовных труб, резиновых шлангов и соединительной арматуры.
Трубы диаметром 28 X 3 устанавливаются на нагнетательной и силовой магистрали, труба 35 X 2 установлена на силовой общей магистрали от распределителей к баку рабочей жидкости. Остальные гидропроводы выполнены из труб диаметром 22 X 2 мм. Подвод рабочей жидкости из бака к насосам осуществлен двумя дюритовыми шлангами диаметром 25 X 39,5.
В местах, где рабочая жидкость подводится к подвижным механизмам экскаватора, применяются шланги высокого давления. Шланги диаметром 20 X 38 устанавливаются только на цилиндре стрелы и рукояти, шланги диаметром 12 X 25 - на всех остальных цилиндрах.
Все элементы гидроиропода - трубы, шланги - соединяются между собой при помощи штуцерных соединений 7 (рис. 46 ).
Гидравлическое оборудование экскаватора Э-153
Принципиальная схема гидравлической системы экскаватора Э-153 представлена на рис. 1. Каждый узел гидравлической системы выполнен отдельно и установлен на определенном месте. Все узлы системы соединены между собой маслопроводами высокого давления. Бак для рабочей жидкости монтируется на специальных кронштейнах с левой стороны по ходу трактора и закрепляется ленточными стремянками. Между баком и кронштейном обязательно помещать войлочные прокладки, которые предохраняют стенки бака от пробоя в местах контакта их с кронштейнами.
Ниже бака на корпусе коробки перемены передач устанавливается привод аксиально-плунжерных насосов. Каждый насос- соединяется с баком рабочей жидкости отдельным маслопроводом низкого давления. Передний насос маслопроводом высокого давления соединен с большой распределительной коробкой, а задний насос - с малой распределительной коробкой.
Распределительные коробки монтируются и крепятся на специальной сварной раме, которая крепится к задней стенке корпуса заднего моста трактора. Рама обеспечивает также надежное крепление рычагов гидроуправления и кронштейнов крыльев задних колес трактора.
Рис. 1. Принципиальная схема гидравлического оборудования экскаватора Э-153
Все силовые цилиндры гидравлической системы крепятся непосредственно на рабочем органе или на узлах рабочего оборудования. Рабочие полости силовых цилиндров соединяются с распределительными коробками в местах перегиба резиновыми шлангами высокого давления, а на прямолинейных участках - металлическими маслопроводами.
1. Гидравлический насос НПА-64
В систему гидравлического оборудования экскаватора Э-153 входят два аксиально-плунжерных насоса марки НПА-64. Для привода насосов на тракторе установлен повышающий шестеренчатый редуктор с приводом от коробки перемены передач трактора. Механизм включения редуктора позволяет одновременно включать или выключать оба насоса или включать в работу один насос.
Насос, установленный на первой ступени редуктора, имеет 665 об/мин вала, другой насос (левый) получает привод от второй ступени редуктора и достигает 1500 об/мин. В связи с тем, что ножи имеют разное число оборотов, производительность их не одинакова. Левый насос подает 96 л/мин; правый - 42,5 л/мин. Максимальное давление, на которое отрегулирован насос, равно 70 75 кг/см2.
Гидравлическая система заправляется веретенным маслом АУ ГОСТ 1642-50 для работы при температуре окружающего воздуха + 40 °С; при температуре окружающего воздуха от + 5 до -40 °С может быть применено масло по ГОСТ 982-53 и при температуре от - 25 до +40° С - веретенное 2 ГОСТ 1707-51.
На рис. 2 представлено общее устройство насоса НПА-64. В корпусе приводного вала на трех шарикоподшипниках установлен вал привода. С правой стороны к корпусу вала привода болтами крепится асимметричный корпус плунжерного насоса. Корпус насоса закрыт и уплотнен крышкой. Шлицевой конец вала привода соединяется с муфтой редуктора, а внутренний конец-с фланцем, в котором завальцованосемь шаровых головок шатунов. Для этого во фланец установлено семь специальных оснований для каждой шаровой головки шатуна. Вторые концы шатунов шаровыми головками завальцованы в плунжеры. Плунжеры имеют свой блок из семи цилиндров. Блок сидит на подшипниковой опоре и усилием пружины плотно прижат к полированной поверхности распределителя. В свою очередь распределитель блока цилиндров прижимается к крышке. Вращерие от вала привода блоку цилиндров передается карданным валом.
Рис. 2. Насос НПА-64
Блок цилиндров по отношению к корпусу вала привода наклонен под углом 30°, поэтому при вращении фланца завальцованные головки шатунов, следуя вместе с фланцами, придадут плунжерам возвратно-поступательное движение. Ход плунжеров зависит от угла наклона блока цилиндров. С увеличением угла наклона активный ход плунжеров увеличивается. В данном случае угол наклона блока цилиндров остается постоянным, следовательно, ход плунжеров в каждом цилиндре будет также постоянным.
Работает насос следующим образом. При полном обороте фланца вала привода каждый плунжер совершает два хода. Фланец, а следовательно, и блок цилиндров, вращаются по часовой стрелке. Тот плунжер, который в данный момент находился внизу, будет подниматься вместе с блоком цилиндров вверх. Так как фланец и блок цилиндров вращаются в разных плоскостях, то плунжер, соединенный шаровой головкой шатуна с фланцем, будет вытягиваться из цилиндра. За поршнем создается разрежение; образовавшийся объем ходом плунжера заполняется маслом через канал, соединенный со всасывающей полостью насоса. Когда шаровая головка шатуна рассматриваемого плунжера достигнет верхнего крайнего положения (ВМТ, рис. 2), ход всасывания у рассматриваемого плунжера кончается.
Период всасывания протекает на всем протяжении совмещения канала с каналами. При перемещении шаровой головки шатуна по ходу вращения от ВМТ вниз плунжер совершает нагнетательный ход. При этом засосанное масло- из цилиндра выдавливается через канал в каналы нагнетательной магистрали системы.
Аналогичную работу совершают остальные шесть плунжеров насоса.
Масло, прошедшее из рабочих полостей насоса через зазоры между плунжерами и цилиндрами, отводится в масляный бак через дренажное отверстие.
Уплотнение полости насоса от утечек по плоскости разъема корпусов, между корпусом и крышкой, а также между корпусом и фланцем достигается установкой кольцевых резиновых уплотнений. Приводной вал с фланцем уплотняется манжетой.
2. Предохранительные клапаны насосов
Максимальное давление в системе в пределах 75 кг/см2 поддерживается предохранительными клапанами. Каждый насос имеет свой клапан, который установлен на корпусе насоса.
На рис. 3 показано устройство предохранительного клапана левого насоса. В вертикальной расточке корпуса устанавливается седло, которое с помощью пробки плотно прижимается внизу к буртику вертикальной расточки. На внутренней стенке есть кольцевая выточка и калиброванное радиальное сверление для прохода нагнетательного масла из полости. В седло устанавливается клапан, который пружиной плотно прижимается к конической поверхности седла. Степень затяжки пружины может изменяться путем поворота регулировочного болта в пробке. Давление от регулировочного болта на пружину передается через шток. Когда клапан плотно сидит в седле, всасывающая и нагнетательная полость разобщены. В этом случае масло поступающее из бака через канал, будет проходить только к всасывающей полости насоса, а масло, нагнетаемое насосом по каналу, поступает в рабочие полости силовых цилиндров.
Рис. 3. Предохранительный клапан левого насоса
Когда давление в нагнетательной полости возрастет и будет более 75 кг/см2, масло из канала пройдет в кольцевую выточку седла а и, преодолев усилие пружины, поднимет клапан вверх. Через образовавшуюся кольцевую щель между клапаном и седлом избыток масла будет переходить в полость всасывания (канал 2), в результате чего давление в нагнетательной камере снизится до величины, которая устанавливается пружиной 10 клапана.
Принцип работы предохранительного клапана правого насоса аналогичен рассмотренному случаю и отличается по устройству небольшим изменением в корпусе, что вызвало соответствующее изменение в присоединении всасывающей и нагнетательной магистралей к насосу.
Для поддержания нормальной работы гидравлической системы экскаватора требуется не реже чем через 100 часов работы проверять, а при необходимости и производить регулировку предохранительного клапана.
Для проверки и выполнения регулировки клапана в комплект инструмента включено специальное приспособление, с помощью которого регулировка производится следующим образом. Прежде всего надо выключить оба насоса, затем вывернуть пробку из корпуса клапана и вместо нее развернуть штуцер. Через трубку и гаситель колебаний присоединить манометр высокого давления в нагнетательную полость насоса. Включить в работу насосы и один из силовых цилиндров. Рекомендуется при проверке предохранительного клапана левого насоса включать силовой цилиндр стрелы, а при проверке предохранительного клапана правого цилиндра - цилиндр бульдозера.
Если манометр не показывает нормального давления (70-75 кг/см2), необходимо отрегулировать насос, придерживаясь следующего порядка. Снять пломбу, отпустить контргайку и повертывать регулировочный винтЗ в нужном направлении. При заниженных показаниях манометра винт завертывать, при повышенных давлениях- отвертывать. Во время регулировки предохранительного клапана рычаги управления стрелой или бульдозером удерживать во включенном положении не более одной минуты. После выполнения регулировки выключить насосы, снять регулировочное приспособление, установить на место пробку и опломбировать регулировочный винт.
Рис. 4. Приспособление для регулировки предохранительного клапана
3. Уход за насосом НПА-64
Насос работает безотказно, если выполнять следующие условия:
1. Заправлять систему остированным маслом.
2. Устанавливать давление масла в системе в пределах 70-75 кг/см2.
3. Проверять ежедневно плотность соединения по плоскостям разъема корпусов насоса. Просачивание масла не допускается.
4. Не допускать в холодное время года наличие воды в межреберных полостях корпуса насоса.
4. Устройство и работа распределительных коробок
Наличие в системе двух распределительных коробок и двух насосов высокого давления позволило создать два самостоятельных гидравлических контура, которые имеют один общий узел - бак рабочей жидкости с маслофильтрами.
Распределительные коробки являются основными узлами в механизме управления гидроприводом; их назначение состоит в том, чтобы направлять гидравлический поток с большим давлением к рабочим полостям цилиндра и одновременно отводить из противоположных полостей цилиндров отработавшее масло в бак.
В гидравлическую систему экскаватора, как отмечалось выше, установлено две коробки: меньшая по размерам установлена с левой стороны по ходу трактора и большая - с правой стороны. К меньшей коробке подключены силовые цилиндры отвала бульдозера, ковша и цилиндр рукоятки, а к большой коробке - силовые цилиндры опор, стрелы механизма поворота. Малая и большая распределительная коробки различаются между собой только наличием шунтирующего золотника, который устанавливается на большой коробке и имеет назначение соединять рабочие полости силового цилиндра стрелы между собой и с линией слива, когда требуется получить быстрое опускание стрелы. В остальном коробки по устройству и работе аналогичны друг другу.
На рис. 5 показано устройство малой распределительной коробки.
Корпус коробки чугунный, в вертикальных расточках которого попарно установлены дроссель с золотником. Каждая пара дроссель - золотник между собой жестко связаны стальными тягами, которые через дополнительные тяги и рычаги соединяются с рычагами управления. На внутреннем конце дросселя закреплено специальное устройство, при помощи которого пара дроссель- золотник устанавливаются в нейтральное положение. Такое устройство называется нульустановителем. Устройство нульустановителя несложное и состоит из шайб, верхней втулки, пружины, нижней втулки, гайки и контргайки, навернутых на нарезную часть дросселя. После сборки нульустановителя необходимо проверить ход пары дроссель - золотник.
Вертикальные расточки, в которых ходят пары дроссель-золотник, сверху закрыты крышками с манжетными уплотнителями, а снизу - крышками со специальными уплотняющими кольцами. Свободные пространства над дросселем и золотником, а также под дросселями золотников в процессе работы заполняются маслом, просочившимся через зазоры между корпусом и золотником-дросселем. Верхние и нижние полости дросселя и золотника соединены между собой посредством осевого канала в золотнике и специальных горизонтальных каналов в корпусе коробки. Находящееся в этих полостях масло отводится по дренажной трубке в бак. В случае засорения дренажной трубки слив масла прекращается, что обнаруживается сразу по появлению самопроизвольного включения золотников.
В малой распределительной коробке, кроме трех пар дроссель - золотник, имеется регулятор скорости, который при работе одной из двух пар, расположенных с левой стороны от него, обеспечивает перекрытие слива масла, а когда пары находятся в нейтральном положении, он обеспечивает пропуск масла на слив. При совместной работе регулятора скорости с дросселем обеспечивается плавный ход штоков силовых цилиндров. Сказанное будет выполняться в том случае, если регулятор скорости соответственно отрегулирован. О регулировке регулятора скорости будет сказано несколько позже.
Рис. 5. Малая распределительная коробка
В третьей паре дроссель - золотник, которая находится с правой стороны регулятора скорости (у малой и большой коробки), дроссель имеет несколько отличное устройство от дросселей, расположенных с левой стороны от регулятора скорости. Указанное конструктивное изменение дросселей в третьей паре обусловлено необходимостью перекрытия магистрали слива в момент, когда вступает в работу пара дроссель - золотник, расположенная после регулятора скорости.
На примере устройства большой распределительной коробки познакомимся с особенностями работы ее узлов. Направление масляного потока в каналах коробки зависит от положения пары дроссель - золотник. В процессе работы возможно шесть положений.
Первое положение. Все пары находятся в нейтральном положении. Масло, подаваемое насосом, проходит в коробке по верхнему каналу А в нижнюю полость регулятора скорости Б и, преодолев сопротивление пружины регулятора скорости, поднимет золотник регулятора вверх. Через образовавшуюся кольцевую щель 1 масло перейдет в полости с и д и по нижнему каналу е сольется в бак.
Второе положение. Левая пара дроссель - золотник, расположенная до регулятора скорости, поднята вверх из нейтрального положения. Такое положение соответствует работе силовых цилиндров опор. Масло, поступающее от насоса из канала А через образованную дросселем щель, пройдет в полость К и по каналам поступит в полость m над золотником регулятора скорости, после чего золотник плотно сядет вниз и перекроет сливную магистраль. Масло из полости К по вертикальному каналу пойдет в полость Б и затем по трубопроводам к рабочей полости силового цилиндра. Из другой полости цилиндра масло будет вытесняться в полость п коробки и через канал е будет сливаться в бак.
Рис. 6а. Схема работы коробки (нейтральное положение)
Рис. 6б. Работают силовые цилиндры опор
Рис. 6в. Работают силовые цилиндры опор
Рис. 6г. Работает силовой цилиндр поворота
Третье положение. Левая пара дроссель - золотник, расположенная слева от регулятора скорости, опущена вниз от нейтрального положения. Это положение пары также соответствует определенному режиму работы силовых цилиндров опор. Масло от насоса поступает в канал А, затем в полость К и по каналам в полость ш над золотником регулятора скорости. Золотник закроет слив масла через полости с и д. Нагнетаемое масло из полости К теперь будет поступать не в полость б, как это было в предыдущем случае, а в полость п. Масло из сливного цилиндра будет вытесняться в полость б, а затем в канал е и в масляный бак.
Четвертое положение. Пары, находящиеся с левой стороны (до регулятора скорости), установлены в нейтральное положение, а пара после регулятора скорости находится в верхнем положении.
В данном случае масло от насоса поступит по каналу А в полость Б под золотник регулятора скорости и, подняв золотник вверх, по образовавшейся щели 1 пройдет в полость С; затем по вертикальному каналу поступит в полость ж и по маслопроводу в рабочую полость силового цилиндра. Из противоположной полости силового цилиндра масло будет вытесняться в полость 3 и по каналу е пойдет на слив в бак.
Пятое положение. Пара дроссель - золотник за регулятором скорости опущена вниз. При этом дроссель, как и в предыдущем случае, перекрыл линию слива с той лишь разницей, что полость з стала сообщаться с линией нагнетания, а полость ж с линией слива.
Шестое положение. В работу включен шунтирующий золотник. При опускании золотника масляный поток от насоса проходит через коробку аналогично тому, как он проходил при нейтральном положении пар.
В данном случае полости х и ш связаны маслопроводами с плоскостями силового цилиндра стрелы, а опущенный золотник, кроме того, позволил эти полости одновременно соединить с линией слива е. Таким образом, при опущенном вниз шунтирующем золотнике стрела становится в плавающее положение и под действием собственного веса и навешенного орудия быстро опускается.
Рис. 6д. Работает силовой цилиндр поворота
Рис. 6е. Работает шунтирующий золотник
5. Регулятор скорости
При нейтральном положении пар дроссель - золотник масло идет на слив через полость Б (рис. 6 а). Насос при этом не развивает высокого давления, так как сопротивление проходу масла небольшое и зависит от сочетания каналов, жесткости пружины регулятора и сопротивления масляных фильтров. Таким образом, при нейтральном положении всех пао дроссель - золотник насос практически работает вхолостую, а золотник регулятора скорости находится в поднятом состоянии и уравновешивается в определенном положении напором масла снизу из полости Б и сверху пружиной. Перепад давления между полостью Б и С находится в пределах 3 кг/см2.
За время перемещения одной из пар дроссель - золотник из нейтрального положения вверх или вниз (в рабочее положение) масло из полости А будет проходить в полость С и через щель на слив в канал е. Остальная часть подаваемого насосом масла будет поступать в рабочую полость силового цилиндра и в полость m над золотником регулятора скорости. В зависимости от нагрузки на штоке силового цилиндра в полостях m и Б соответственно будет изменяться величина давления масла. Под действием усилия пружины регулятора и давления масла золотник регулятора переместится вниз и займет какое-то новое положение; причем величина проходного сечения щели уменьшится. С уменьшением сечения щели сократится и количество жидкости, идущей на слив. Одновременно с изменением величины щели изменится и величина перепада давления между полостью Б и С, а с изменением величины давления перепада появится полное равновесное положение золотника регулятора скорости. Это-равновесие наступит тогда, когда давление пружины золотника и масла в полости m будет равно давлению масла в полости Б. С изменением нагрузки на штоке силового цилиндра изменится величина давления масла в полостях m и Б, а это в свою очередь вызовет установку золотника регулятора в новое равновесное положение.
Рис. 7. Регулятор скорости
Так как опорные поверхности золотника регулятора скорости сверху и снизу одинаковы, то изменение нагрузки на штоке силового цилиндра не будет сказываться на величине перепада давления в щели между полостями Б и С.
Эта величина перепада давления будет зависеть только от усилия пружины золотника, а это значит, что скорость перемещения штыка в силовом цилиндре практически останется постоянной и не будет зависеть от нагрузки.
Для того, чтобы пружина регулятора обеспечила перепад давления между полостями Б и С в пределах 3 кг/см2, ее необходимо при сборке устанавливать на это давление. В условиях завода эта регулировка производится на специальном стенде. В условиях эксплуатации проверка регулировки регулятора скорости осуществляется так же, как это рекомендовалось ранее при регулировке предохранительных клапанов с помощью манометров.
Для этого необходимо проделать следующее:
1. Установить манометр к предохранительному клапану на тот насос, который подает масло в коробку проверяемого регулятора скорости и заметить показания манометра при работающих насосах.
2. Вывернуть из корпуса коробки управления корпус регулятора скорости, снять золотник и пружину, а затем корпус с регулировочным винтом вновь установить на место в распределительной коробке.
3. Включить насосы, дать нормальное число оборотов двигателю и вести наблюдение за показаниями манометра. Первое показание манометра должно быть на 3-3,5 кг/см2 больше показания при втором случае.
С целью регулировки клапана надо затягивать или опускать пружину золотника при помощи регулировочного винта. После окончательной регулировки винт фиксируется и уплотняется гайкой.
6. Установка пары дроссель - золотник
Первоначальная установка пары дроссель-золотник в нейтральное положение производится в условиях завода. В процессе эксплуатации коробку приходится разбирать и вновь собирать. Как правило, разборка каждый раз производится по причине выхода из строя уплотнений или из-за поломки пружины нульустановителя. Разбирать распределительные коробки разрешается в чистом помещении квалифицированному механику. При разборке снятые детали складывать в чистую посуду, заполненную бензином. После замены изношенных деталей приступить к сборке, особо обращая внимание на правильную постановку шайб дросселя и золотника, так как это обеспечивает точную установку пар дроссель - золотник в нейтральное положение в процессе работы распределительных коробок.
Рис. 8. Схема подбора толщины шайбы под дроссель
Шайба становится на золотник, ее толщина должна быть не более 0,5 мм.
В случае необходимости заменить шайбу (под дросселем) на новую необходимо знать ее толщину. Завод-изготовитель рекомендует определять толщину шайбы промером и подсчетом так, как показано на рис. 8. Такой способ подсчета вызван тем, что в процессе изготовления отверстий в корпусе распределительной коробки, золотников и дросселей могут быть допущены некоторые отклонения в размерах.
После сборки распределительной коробки соединить тяги пар с рычагами управления.
Правильность сборки пары дроссель - золотник может быть проверена следующим образом: отсоединить маслопроводы от штуцеров проверяемой пары. Включить насосы в работу и плавно перемещать соответствующий рычаг управления на себя до тех пор, пока из отверстия под нижний штуцер не покажется масло. При появлении масла ручку остановить и произвести замер, на какую величину вышел золотник из корпуса коробки. После этого рычаг управления перемещать от себя до тех пор, пока из отверстия под верхний штуцер не покажется масло. При появлении масла рычаг остановить и замерить, на какую величину переместился золотник вниз. При правильной сборке замеры должны иметь одинаковые показания. Если показания замеров хода оказались неодинаковы, необходимо под тягу подложить шайбу такой толщины, чтобы она была равна половине разности между величинами хода золотника вверх и вниз от фиксированного нейтрального положения.
Распределительные коробки длительное время работают безотказно, если содержать их постоянно в чистоте, ежедневно проверять крепление болтовых соединений, своевременно заменять изношенные уплотнения и систематически проверять и регулировать пружину регулятора.скорости.
Без обоснованной надобности распределительную коробку не разбирать, так как это вызывает преждевременный выход ее из строя.
Цилиндры одностороннего действия установлены на механизме поворота колонки. Все цилиндры экскаватора Э-153 невзаимозаменяемы с силовыми цилиндрами раз-дально-агрегатной системы тракторов и имеют отличное от них устройство.
Рис. 9. Цилиндр стрелы
Шток цилиндра стрелы пустотелый, направляющая поверхность штока покрыта хромом. Штоки силовых цилиндров опор и отвала бульдозера цельнометаллические. С наружного конца к штоку приварено соединительное ухо, а к внутреннему - хвостовик, на котором посажены конус, поршень, два упора, манжета и все закреплены гайкой. Конус при выходе ш ока из цилиндра в крайнем положении упирается в ограничительное кольцо, создает демпфер, в результате чего достигается смягченный удар поршня в конце хода штока.
Поршень цилиндра имеет ступенчатую форму. В ступенчатые выточки с обеих сторон поршня устанавливаются манжеты. Во внутреннюю кольцевую расточку поршня ставится уплотнительное кольцо, которое не допускает перетекания масла по штоку из одной полости цилиндра в другую. Конец хвостовика штока выполнен на конус, который при входе в отверстие крышки создает демпфер, смягчающий удар поршня в конце хода при крайнем левом положении.
Задние крышки силовых цилиндров механизма поворота имеют осевые и радиальные сверления. С помощью этих отверстий через специальную соединительную трубку подпоршневые полости цилиндров соединены между собой и с атмосферой. Во избежание попадания пыли в полости цилиндров в соединительной трубке установлен сапун.
Передние покрышки у всех силовых цилиндров, кроме бульдозера, имеют одинаковое устройство. Для прохода штока в крышке есть отверстие, в которое запрессована бронзовая втулка для направления движения штока. Внутри каждой крышки устанавливается уплотнительная манжета, зафиксированная стопорным кольцом, и ограничительное кольцо. С торца передней крышки устанавливаются шайба, грязесъемник^/ и затягиваются накидной гайкой, которая фиксируется на верхней крышке контргайкой.
Из-за особенностей установки силового цилиндра отвала бульдозера на машину, точку крепления его с задней крышки перенесли на траверз, для установки которого в средней части на трубе силового цилиндра выполнена резьба. Траверз так навертывается на трубу цилиндра, что расстояние от оси траверза до центра отверстия прицепного уха штока должно быть 395 мм. Затем траверз фиксируется контргайкой.
В процессе эксплуатации силовые цилиндры могут подвергаться частичной и полной разборке. Полная разборка производится при ремонтах, а частичная - при смене уплотнений.
В силовых цилиндрах экскаватора Э-153 применяется три вида уплотнений:
а) грязесъемники устанавливаются на выходе штока из цилиндра. Назначение их состоит в том, чтобы очищать хромированную поверхность штока от грязи в момент, когда шток втягивается внутрь цилиндра. Этим самым исключается возможность загрязнения масла в системе;
б) манжеты устанавливаются на поршне и во внутренней выточке верхней крышки цилиндра. Имеют назначение создавать надежное уплотнение подвижных соединений: поршня с зеркалом цилиндра и штока с бронзовой втулкой верхней крышки;
в) 0-образные уплотнения устанавливаются во внутренние кольцевые выточки верхней и нижней крышек для уплотнения цилиндра с крышками, во внутреннюю кольцевую выточку поршня для уплотнения соединения штока с поршнем.
Чаще всего выходят из строя первые два вида уплотнений; реже - третий вид уплотнений. Износ поршневых уплотнений обнаруживается просто: нагруженный шток медленно перемещается, а при нерабочем положении наблюдается самопроизвольная усадка. Это происходит в результате того, что масло перетекает из одной полости в другую. Износ грязесъемника обнаруживается по обильному подтеканию масла между штоком и накидной крышкой. Износ грязесъемника приводит, как правило, к загрязнению масла в системе, что убыстряет износ прецизионных пар насоса, преждевременно выводит из строя пары распределительных коробок, нарушает работу предохранительных клапанов и регуляторов скорости.
Разборка и сборка силовых цилиндров при замене изношенных уплотнений на новые должна производиться в специально оборудованном помещении. Все детали перед сборкой надо тщательно промывать в чистом бензине.
При сборке силовых цилиндров обращать особое вни-мание на сохранность О-образных уплотнений, установленных во внутренние кольцевые выточки крышек и поршня. Перед сборкой их необходимо хорошо заправить так, чтобы не происходило защемления их между острыми кромками кольцевых канавок и торцами трубы цилиндра и наконечника штока.
При смене грязесъемника, уплотнений поршня и штока обязательно снимать верхнюю крышку. Собирая цилиндры, надо помнить, что у силовых цилиндров механизма поворота передние крышки у правого и левого цилиндров устанавливаются неодинаково. У левого цилиндра передняя крышка повернута относительно задней на 75° по часовой стрелке и в таком положении фиксируется контргайкой, у правого цилиндра передняя крышка должна быть повернута относительно задней на 75° против часовой стрелки.
8. Обкатка гидравлической системы экскаватора на холостом ходу
Выключить муфту сцепления трактора и включить механизм масляных насосов. Установить двигателю среднее число оборотов 1100-1200 об/мин и проверить надежность всех уплотнений гидросистемы. Проверить установку ограничителей поворота колонки и отпустить опоры. Включением рычагов управления проверить работу стрелы, проводя подъем и опускание ее несколько раз. Затем таким же образом проверить работу силовых цилиндров рукояти, ковша и механизма поворота колонки. Повернуть сидение и со второго пульта проверить работу силового цилиндра отвала бульдозера.
При нормальных условиях работы штоки силовых Цилиндров должны перемещаться без рывков с равномерной скоростью. Поворот колонки вправо и влево должен быть плавный. Рычаги управления надо надежно фиксировать в нейтральном положении. Одновременно с проверкой узлов гидравлической системы проверить работу шарнирных соединений рабочих органов экскаватора (ковша, бульдозера). Проверить люфт конических роликоподшипников поворотной колонки, если есть необходимость провести регулировку. Температура масла в баке при обкатке гидросистемы не должна быть выше 50 °С.
атегория: - Гидравлическое оборудование тракторовРама автомобиля усилена двумя дополнительными рамами. Кроме того, для улучшения маневренности трапа и уменьшения его длины задние рессоры шасси заменены на более короткие, доработана раздаточная коробка для подключения шестеренчатого насоса и изъята передача на передний мост.
Лестница трапа состоит из двух частей: стационарной и выдвижной.
Силовой каркас лестницы представляет собой ферму, сваренную из стальных прокатных профилей. Стационарная часть лестницы имеет одиннадцать неподвижных ступеней и одну откидную. Настил ступеней выполнен из стальных листов и покрыт рифленой резиной. Нижняя часть лестницы закрыта съемными панелями. Стационарная часть крепится к раме шасси.
Выдвижная часть лестницы имеет выходную площадку к самолету, которая в местах соприкосновения с самолетом окантована эластичными буферами. Она приводится в движение специальным механизмом, состоящим из гидравлического насоса, конического редуктора и ходового винта с гайкой. Остановка выдвижной части лестницы производится автоматически.
Определенному положению лестницы по высоте соответствует свой упор на выдвижной лестнице. Для разгрузки колес и рессор, а также для устойчивости трапа во время посадки и высадки пассажиров на шасси автомобиля установлены четыре гидроопоры. Гидравлическая система трапа обслуживает гидроопоры и механизм подъема и опускания лестницы. Давление в гидравлической системе создается шестеренчатым насосом НШ-46У, приводимым в движение двигателем автомобиля УАЗ-452Д через раздаточную коробку. Кроме того, имеется аварийный ручной насос.
Управление трапом производится из кабины водителя. Контрольные лампочки пульта сигнализируют о поднятии гидроопор и фиксации лестницы на заданной высоте. Ступени лестницы в ночное время освещаются плафонами. Для улучшения освещенности при подъезде трапа к самолету крыша передней части кабины остеклена. На крыше установлена фара для освещения места соприкосновения выдвижной лестницы с самолетом.
Гидросистема трапа СПТ-21 (рис. 96) обслуживает гидроопоры и механизм подъема лестницы. Шестеренный насос левого вращения НШ-46У предназначен для питания гидроагрегатов жидкостью. Привод насоса осуществляется автомобильным двигателем через раздаточную коробку и передний карданный вал.
Гидробак представляет собой резервуар сварной конструкции, в верхней части которого имеется запорная горловина с фильтром и мерной линейкой. Бак имеет штуцера: заборный, возвратной линии и сливной. На случай отказа основного насоса или его привода в системе предусмотрен аварийный ручной насос, установленный на задней раме шасси возле правого обтекателя. На раме шасси имеются четыре гидроопоры по две сзади и спереди Они служат жесткой опорой трапа при входе и выходе пассажиров, а также для разгрузки колес и рессор. Для заправки жидкости в линии выпуска опор служит гидрозамок.
Насос НПА-64 работает в режиме гидромотора для вращения ходового винта механизма подъема.
Для ограничения перегрузок, которые могут возникнуть при нарушении нормальной работы механизмов, гидросистема снабжена предохранительным клапаном, отрегулированным на давление 7 МПа Управление гидросистемой расположено на гидропанели, установленной в кабине трапа с правой стороны от водителя. На панели смонтированы манометр, краны управления гидроопорами и лестницей.
В дополнение к электросистеме автомобиля электрооборудование трапа СПТ-21 включает системы: автоматической остановки лестницы; освещения трапа; световой и звуковой сигнализации и готовности трапа к посадке пассажиров.
Система автоматической остановки лестницы состоит из: концевого выключателя 6 электромагнитного крана 10, сигнальной лампочки 8, кнопки принудительного включения электромагнитного крана 7 (рис. 97) Определенному положению лестницы на высоте соответствует упор, установленный на выдвижной лестнице Концевой выключатель, набегая роликом на упор, разрывает цепь и включает электромагнитный кран, золотник которого соединяет рабочую магистраль со сливом, и лестница останавливается. В это время загорается контрольная лампа на щите управления При передвижении лестницы на другую высоту необходимо нажать кнопку принудительного включения электромагнитного крана.
В систему освещения трапа входят лампы освещения ступеней и лампа освещения указателя рейсов.
Система световой сигнализации состоит из двух световых табло и реле-прерывателя. Для подачи звукового сигнала служит автомобильный сигнал, а для подачи прерывистого звукового сигнала - реле прерыватель. Световое табло с надписями крепится к перилам выдвижной лестницы Управление освещением, сигнализацией и кнопка принудительного включения электромагнитного крана установлены на пульте управления в кабине трапа.
Пассажирский трап ТПС-22 (СПТ-20)
Разработан на шасси грузовика УАЗ-452Д. Выпускается на заводе средств механизации аэропортов.
ТПС-22 предназначен для посадки пассажиров и высадки их из самолёта, уровень порога входных дверей которых находится в пределах 2,3-4,1 м.
Управление осуществляется одним водителем-оператором.
Более ранняя модель СПТ-20 предназначалась для обслуживания самолетов в аэропортах, расположенных в северных районах, где эксплуатация трапов с аккумуляторными источниками питания является затруднительной.
В качестве силового оборудования здесь используется карбюраторный четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания типа УАЗ-451Д. Лестница трапа СПТ-20 имеет постоянный угол наклона и состоит из стационарной части, укрепленной на шасси трапа, выдвижной секции с посадочной площадкой и дополнительной выдвижной посадочной площадки, предназначенной для обслуживания самолетов с высотой порога пассажирских дверей около 2 м. Выдвижение верхней телескопической секции осуществляется с помощью тросово-блочной системы, приводимой в действие гидромотором НПА-64.
Выдвижение дополнительной площадки в переднее положение осуществляется гидравлическим цилиндром.
Особенности эксплуатации . Порядок работы трапа у самолета следующий: остановить трап на расстоянии 10... 12 м от самолета и установить лестницу по высоте под требуемый тип самолета. Для этого следует отключить задний мост, включить гидронасос, поставить кран управления лестницей в положение «Подъем», нажать кнопку принудительного включения и держать ее до потухания лампочки, а затем, плавно опуская педаль сцепления начать подъем;
при подходе перемычки, соединяющей боковины выдвижной лестницы, на расстояние 100... 150 мм к требуемому указателю высоты, нанесенному краской на нижней обшивке стационарной лестницы, кнопку отпустить;
после срабатывания системы автоматической остановки лестница остановится, при этом загорится сигнальная лампа;
подъем лестницы производится на второй скорости, спуск на третьей; после остановки лестницы выключить сцепление, поставить кран управления лестницей в нейтральное положение, выключить гидронасос и подготовить трап к движению;
при подъезде к самолету необходимо соблюдать все меры предосторожности; после подъезда к самолету отключить задний мост, включить вторую скорость, насос, ручку крана управления опорами повернуть в положение «Выпуск», поста вить трап на опоры. Выключить скорость, ручку крана поставить в нейтральное положение.
Дать протяжный сигнал (3...5 с) нажатием кнопки автомобильного сигнала и поставить переключатель, расположенный на пульте управления, в сторону «Высадка идет»;
при отъезде трапа от самолета все операции проделать в обратной последовательности, а переключатель сигнализации перевести в положение «Высадка запрещена».
Трап позволяет регулировать высоту лестницы в диапазоне 2400...3900 мм при угле наклона не более 43°. Шаг ступенек 220 мм, ширина 280 мм Эксплуатационная скорость передвижения трапа 3...30 км/ч.
Техническое обслуживание .
При ТО необходимо:
тщательно проверить исправность узлов, механизмов и систем, своевременно проводить профилактические работы;
ежемесячно проверять состояние винтовой рамы механизма подъема лестницы и смазывать ее графитной смазкой;
при обнаружении течи в гидросистеме немедленно выяснить причину появления неисправности и устранить ее;
в гидросистему заливать масло АМГ-10. В процессе работы нужно периодически доливать в гидробак свежее масло;
в гидросистеме 1 раз в год необходимо проделать следующие профилактические работы: слить полностью масло из гидросистемы; промыть гидробак; вынуть и промыть фильтрующий элемент фильтра; залить свежее масло и произвести прокачку системы для удаления воздуха;
магистрали прокачивать неоднократным подъемом и опусканием лестницы, а также выпуском и уборкой опор Признаком окончания прокачки системы является плавность и отсутствие рывков при движении лестницы и опор;
менять масло в редукторе механизма подъема следует не реже 2 раз в год. Следует применять масло трансмиссионное автомобильное ТАп-15В, а при температуре ниже -20 °С - ТС 10;
направляющие каретки выдвижной лестницы смазывать графитной смазкой УСсА не реже 1 раза в месяц;
подшипники верхнего узла ходового винта и кронштейна крепления насоса НШ 46 У смазывать универсальной смазкой жировой не реже 1 раза в 3 мес.;
профилактические работы на автомобильном шасси трапа производить согласно инструкции по эксплуатации автомобиля УАЗ-452Д .
Трап на базе УАЗ, который был приставлен к "Бурану" в ЦПКиО в Москве (2009г):
ТПС-22 на аэродроме в Ярославле
ТПС-22 в Якутии
Аэропорт в г. Куйбышев
ТПС-22 в качестве праздничного автомобиля 
ТПС-22 компании КВМ 
Описание ТПС-22
Процесс стыковки трапа ТПС-22 с самолетом
Гидравлические передачи дорожных машин
Гидравлические передачи получили широкое применение в дорожных машинах, вытесняя механические благодаря значительным преимуществам: возможности передавать большие мощности; бесступенчатой передаче усилий; возможности разветвления потока мощности от одного двигателя к различным рабочим органам; жесткой связи с механизмами рабочих органов, обеспечивающей возможность их принудительного заглубления и фиксирования, что особенно важно для режущих органов землеройных машин; обеспечению точного регулирования скорости и реверсирования перемещения рабочих органов достаточно простым и удобным управлением рукоятками распределительных устройств; возможности конструировать любые трансмиссии машин без громоздких карданных передач и компоновать их с применением унифицированных элементов и широким использованием автоматизированных устройств.
В гидравлических передачах рабочим элементом, передающим энергию, является рабочая жидкость. В качестве рабочей жидкости применяют минеральные масла определенной вязкости с про-тивоизносными, антиокислительными, антипенными и загущающими присадками, улучшающими физические и эксплуатационные свойства масел. Применяется масло индустриальное ИС-30 и МС-20 с вязкостью при температуре 100° С 8-20 сСт (температура застывания -20 -40° С). Для повышения работоспособности и долговечности машин промышленностью выпускаются специальные гидравлические масла МГ-20 и МГ-30, а также ВМГЗ (температура застывания -60° С), предназначенное для всесезонной эксплуатации гидросистем дорожных, строительных, лесозаготовительных и других машин и обеспечивающее их работу также в северных районах, районах Сибири и Дальнего Востока.
Гидропередачи по принципу действия разделяются на гидростатические (гидрообъемные) и гидродинамические. В гидростатических передачах используется давление рабочей жидкости (от насоса), преобразуемое в поступательно-возвратное механическое движение с помощью гидроцилиндров или во вращательное движение с помощью гидромоторов (рис. 1.14). В гидродинамических передачах крутящий момент передается путем изменения количества рабочей жидкости, протекающей в рабочих колесах, заключенных в общую полость и осуществляющих функции центробежного насоса и турбины (гидромуфты и гидротрансформаторы).
Рис. 1.14. Схемы гидростатических передач:
а - с гидроцилиндром; б - с гидромотором; 1 - гидроцилиндр; 2 - трубопровод; 3 - гидрораспределитель; 4 - насос; 5 - приводной вал; 6 - бак для жидкости; 7 - гидромотор
Гидростатические передачи выполняют как по открытой, так и по закрытой (замкнутой) схемам с насосами постоянной и переменной подачи (нерегулируемыми и регулируемыми). В открытых схемах жидкость, циркулирующая в системе, после срабатывания в силовом элементе привода возвращается в бак, находящийся под атмосферным давлением (рис. 1.14). В закрытых схемах циркулирующая жидкость после срабатывания направляется в насос. Для устранения разрывов струи, кавитации и утечек в закрытой системе производится подпитка за счет небольшого напора от подпиточного бачка, включенного в гидросистему.
В схемах с насосами постоянной подачи регулирование скоростей движения рабочих органов осуществляется изменением проходных сечений дросселей или неполным включением золотников распределителей. В схемах с насосами переменной подачи регулирование скоростей движения осуществляется изменением рабочего объема насоса. Схемы с дроссельным регулированием проще, однако для наиболее нагруженных машин и при передаче больших мощностей рекомендуется использовать схемы с объемным регулированием системы.
За последнее время в дорожных машинах широко применяют гидростатическую тяговую передачу. Впервые такая гидротрансмиссия была применена на малогабаритном тягаче (см. рис. 1.4). Такой тягач с комплектом навесного оборудования предназначен Для вспомогательных работ в различных отраслях народного хозяйства. Он представляет собой короткобазовую машину, мощность дизеля которой 16 л. с, наибольшее тяговое усилие 1200 кгс, скорость передвижения вперед и назад - от нуля до 14,5 км/ч, база 880 мм> колея 1100 мм, масса 1640 кг.
Схема гидростатической передачи тягача показана на рис. 1.15. Двигатель через центробежную муфту и раздаточный редуктор сообщает движение двум насосам, питающим гидромоторы соответственно правого и левого бортов машины.
Рис. 1.15. Компоновочная схема гидростатической передачи малогабаритного тягача с бортовым поворотом:
1 - двцгатель; 2 - центробежная муфта; 3 - раздаточный редуктор; 4 - подпиточный насос; 5 - гидроусилитель; 6, 16 - трубопроводы высокого давления; 7 - магистральный фильтр; 8 - гидромотор хода; 9 - клапанная коробка; 10, 11 - автоматические клапаны; 12 - обратный клапан; 13, 14 - предохранительные клапаны; 16 - в гидронасос переменной подачи} 17 - шестеренный бортовой редуктор
Крутящий момент гидромотора увеличивается шестеренным бортовым редуктором и передается на передние и задние колеса каждого борта. Все колеса тягача являются ведущими. В гидравлическую схему передачи каждого борта входят насос, гидромотор, гидроусилитель, подпиточный насос, магистральный фильтр, клапанная коробка, трубопроводы высокого давления.
При работе насоса рабочая жидкость под давлением, зависящим от преодолеваемого сопротивления, поступает в гидромотор, приводит его вал во вращение и затем возвращается в насос.
Утечка ее через зазоры в сопряженных деталях компенсируется подпиточным насосом, встроенным в корпус тягового насоса. Управление подпитки осуществляется автоматически клапанами. Рабочая жидкость для нее подается в ту магистраль, которая является сливной. Если нет надобности в подпитке, то весь расход подпиточного насоса направляется на слив в бак через клапан. Предохранительные клапаны ограничивают максимально допустимое давление в системе, равное 160. кгс/см2. Давление подпитки поддерживается на уровне 3-6 кгс/см2.
Рис. 1.16. Схема гидромуфты:
1 - ведущий вал; 2 - насосное колесо; 3 - корпус; 4 - турбинное колесо; 5 - ведомый вал
Насос переменной подачи может изменять минутную подачу рабочей жидкости, т. е. менять местами линии всасывания и нагнетания. Частота вращения вала гидромотора прямо пропорциональна подаче насоса: чем больше подано жидкости, тем выше частота вращения, и наоборот. Установка насоса на нулевую подачу приводит к полному торможению.
Таким образом, гидростатическая трансмиссия целиком исключает сцепление, коробку передач, главную передачу, карданный вал, дифференциал и тормоза. Функции всех этих механизмов выполняются сочетанием работы насоса переменной подачи и гидромотора.
Гидростатические трансмиссии- имеют следующие преимущества: полное использование мощности двигателя на всех эксплуатационных режимах и предохранение его от перегрузок; хорошая пусковая характеристика и наличие так называемой ползучей скорости при большой силе тяги; бесступенчатое, плавное регулирование скорости на всем диапазоне от нуля до максимума и обратно; высокая маневренность, простота управления и обслуживания, самосмазываемость; отсутствие жестких кинематических связей между элементами трансмиссии; независимость расположения двигателя с насосом и гидродвигателей на шасси, т. е. благоприятные условия для выбора наиболее рациональной компоновки машины.
Гидродинамические передачи в качестве простейшего механизма имеют гидромуфту (рис. 1.16), состоящую из двух рабочих колес, насосного и турбинного, каждое из которых имеет плоские радиальные лопатки. Насосное колесо соединено с ведущим валом, приводимым в движение двигателем; турбинное колесо с ведомым валом соединено с коробкой передач. Таким образом, между Двигателем и коробкой передач нет жесткой механической связи.
Рис. 1.17. Гидротрансформатор У358011АК:
1 - ротор; 2 - диск; 3 - стакан; 4 - реактор; 5 - корпус; 6 - турбинное колесо; 7 - насосное колесо; 8 - крышка; 9, 10 - уплотнительные кольца; 11 - ведомый вал; 12 - жиклер; 13 - механизм свободного хода; 14 - ведущий вал
Если вал двигателя вращается, то насосное колесо отбрасывает рабочую жидкость, находящуюся в муфте, к периферии, где она попадает на турбинное колесо. Здесь она отдает свою кинетическую энергию и, пройдя между лопатками турбины, попадает вновь в насосное колесо. Как только крутящий момент, передаваемый на турбину, окажется больше момента сопротивления, ведомый вал начнет вращаться.
Поскольку в гидромуфте только два рабочих колеса, то при всех условиях эксплуатации крутящие моменты на них равны, изменяется только отношение их частот вращения. Разность этих частот, отнесенная к частоте вращения насосного колеса, называется скольжением, а отношение частот вращения турбинного и насосного колес представляет собой КПД гидромуфты. Максимальный КПД достигает 98%. Гидромуфта обеспечивает плавное трогание машины с места и уменьшение динамических нагрузок в трансмиссии.
На тягачах, бульдозерах, погрузчиках, автогрейдерах, катках и других строительных и дорожных машинах широко применяют гидродинамические передачи в виде гидротрансформаторов. Гидротрансформатор (рис. 1.17) действует аналогично гидромуфте.
Насосное колесо, сидящее посредством ротора на ведущем валу, соединенном с двигателем, создает циркулирующий поток жидкости, передающий энергию от насосного колеса к турбинному. Последнее соединено с ведомым валом и с трансмиссией. Дополнительное неподвижное рабочее колесо - реактор позволяет иметь крутящий момент на турбинном колесе больший, чем на насосном. Степень увеличения крутящего момента на турбинном колеса зависит от передаточного числа (отношения частот вращения турбинного и насосного колес). Когда частота вращения ведомого вала возрастет до частоты вращения двигателя, роликовый механизм свободного хода блокирует ведомую и ведущие части гидротрансформатора, обеспечивая прямую передачу мощности от двигателя на ведомый вал. Уплотнение внутри ротора осуществляется двумя парами чугунных колец.
Крутящий момент будет максимальным, когда турбинное колесо не вращается (режим стопорения), минимальным - на режиме холостого хода. При повышении внешнего сопротивления крутящий момент на ведомом валу гидротрансформатора автоматически увеличивается по сравнению с крутящим моментом двигателя в несколько раз (до 4-5 раз в простых и до 11 раз в более сложных конструкциях). В результате повышается использование мощности двигателя внутреннего сгорания при переменных нагрузках на исполнительных механизмах. Автоматизация трансмиссий при наличии гидротрансформаторов значительно упрощается.
При изменении внешних нагрузок гидротрансформатор полностью предохраняет от перегрузок двигатель, который не может остановиться даже при стопорении трансмиссии.
Кроме автоматического регулирования, гидротрансформатор обеспечивает также управляемое регулирование скорости и момента. В частности, при регулировании скоростей легко достигаются монтажные скорости для кранового оборудования.
Описанный гидротрансформатор (У358011АК) устанавливается на самоходных дорожных машинах с двигателем мощностью 130-15O л. с.
Насосы и гидромоторы. В гидравлических передачах применяют шестеренные, лопастные и аксиально-поршневые насосы - Для преобразования механической энергии в энергию потока жидкости и гидромоторы (обратимые насосы) - для преобразования энергии потока жидкости в механическую энергию. Основными параметрами насосов и гидромоторов являются объем рабочей жидкости, вытесняемый за один оборот (или двойной ход поршня), номинальное давление и номинальная частота вращения, а вспомогательными - номинальная подача или расход рабочей жидко-сти’ номинальный крутящий момент, а также общий КПД.
Шестеренный насос (рис. 1.18) имеет две цилиндри-еские шестерни, выполненные заодно с валами, которые заключены в алюминиевом корпусе.
Рис. 1.18. Шестеренный насос серии НШ-У:
1, 2 - стопорные кольца уплотнения; 3 - уплотнение; 4 - О-образные уплотнения; 5 - ведущая, шестерня; 6 - корпус; 7 - бронзовые втулки подшипника; 8 ведомая шестерня; 9 - болт крепления крышки; 10 - крышка
Выступающий конец вала ведущей шестерни соединен шлицами с приводным устройством. Валы шестерен вращаются в бронзовых втулках, которые одновременно служат уплотнителями торцовых поверхностей зубчатых колес. В насосе предусмотрена гидравлическая компенсация торцовых зазоров, благодаря чему при эксплуатации длительно сохраняется высокий объемный КПД насоса. Выступающий вал имеет уплотнения. Насосы крепятся болтами к крышке.
Таблица 1.7
Техническая характеристика шестеренных насосов
Рис. 1.19. Лопастный (шиберный) насос серии МГ-16:
1 - лопасть; 2 - отверстия; 3 - статор; 4 - вал; 5 - манжета; 6 - шарикоподшипники; 7 - дренажное отверстие; 8 - полости под лопастями; 9 - резиновбе кольцо} 10 - сливное отверстие; 11 - сливная полость; 12 - кольцевой выступ; 13 - крышка); 14 - пружина; 15 - золотник; 16 - задний диск; 17 - коробка; 18 - полость; 19 - отверстие для подвода жидкости с высоким давлением; 20 - отверстие в заднем дискег 21 - ротор; 22 - передний диск; 23 - кольцевой канал; 24 - подводящее отверстие; 25 - корпус
Шестеренные насосы выпускаются серии НШ (табл. 1.7), причем насосы первых трех марок полностью унифицированы по конструкции и отличаются только шириной зубчатых колес; остальные их детали, за исключением корпуса, взаимозаменяемы. Насосы НШ могут быть выполнены обратимыми и могут работать как гидродвигатели.
У лопастного (шиберного) насоса (рис. 1.19) вращающиеся части имеют малый момент инерции, что позволяет изменять скорость с большими ускорениями, при незначительных повышениях давления. Принцип его действия заключается в том, что вращающийся ротор о помощью лопастей-шиберов, свободно скользящих в пазах, засасывает жидкость в пространство между лопастями через подводящее отверстие и подает ее в сливную полость далее через сливйде отверстие к рабочим механизмам.
Лопастные насосы также могут быть выполнены обратимыми и использованы для преобразования энергии потока жидкости в механическую энергию вращательного движения вала. Характеристика насосов приведена в табл. 1.8.
Аксиально-поршневые насосы получили применение главным образом в гидроприводах с повышенным Давлением в системе и относительно высоких мощностях (20 л. с. и более). Они допускают кратковременные перегрузки и работают с высоким КПД. Насосы этого типа чувствительны к загрязнению масла и поэтому при проектировании гидроприводов с такими насосами предусматривают тщательную фильтрацию жидкости.
Таблица 1.8
Техническая характеристика лопастных (шиберных) насосов
Насос типа 207 (рис. 1.20) состоит из приводного вала, семи поршней с шатунами, радиального и сдвоенного ра-диально-упорного шарикоподшипников, ротора, который центрируется сферическим распределителем и центральным шипом. За один оборот приводного вала каждый поршень совершает один двойной ход, при этом поршень, выходящий из ротора, засасывает рабочую жидкость в освобождаемый объем, а при движении в обратном направлении вытесняет жидкость в напорную магистраль. Изменение величины и направления потока рабочей жидкости (реверсирование насоса) осуществляется изменением угла наклона поворотного корпуса. С увеличением отклонения поворотного корпуса от положения, при котором ось приводного вала совпадает с осью ротора, ход поршней увеличивается, и подача насоса изменяется.
Рис. 1.20. Аксиально поршневой регулируемый насос типа 207:
1 - приводной вал; 2, 3 - шарикоподшипники; 4 - шатун; 5 - поршень; 6 - ротор; 7 - сферический распределитель; 8 - поворотный корпус; 9 - центральный шип
Таблица 1.9
Техническая характеристика аксиально-поршневых регулируемых насосов
Насосы выпускают различной подачи и мощности (табл. 1.9) и в различных конструктивных исполнениях: с разными способами присоединения, с подпиткой, с обратными клапанами и с регуляторами мощности типа 400 и 412. Регуляторы мощности автоматически обеспечивают изменение угла наклона поворотного корпуса в зависимости от давления, сохраняя постоянную приводную мощность при определенной частоте вращения приводного вала.
Для обеспечения большей подачи выпускают сдвоенные насосы типа 223 (табл. 1.9), состоящие из двух унифицированных качающих узлов насоса типа 207, устанавливаемых параллельно в общем корпусе.
Аксиально-поршневые нерегулируемые насосы типа 210 (рис. 1.21) являются обратимыми и могут использоваться в качестве гидромоторов. Конструкция качающего узла у этих насосов аналогична насосу типа 207. Насосы-гидромоторы типа 210 выпускают различной подачи и мощности (табл. 1.10) и, как и насосы типа 207, в различных конструктивных исполнениях. Направление вращения приводного вала насоса правое (со стороны вала), а для гидромотора - правое и левое.
Рис. 1.21. Аксиально-поршневой нерегулируемый насос типа 210:
1 -в приводной вал; 2, 3 - шарикоподшипники; 4 - поворотная шайба; 5 - шатунз 6 -э поршень; 7 - ротор; 8 - сферический распределитель; 9 - крышка; 10 - центральный шип; 11 - корпус
Насос НПА-64 выпускается в одном исполнении; он является прототипом конструкции насосов семейства 210.
Гидроцилиндры. В машиностроении применяют силовые гидроцилиндры для превращения энергии давления рабочей жидкости в механическую работу механизмов с возвратно-поступательным движением.
Таблица 1.10
Техническая характеристика аксиально-поршневых нерегулируемых насосов-гидромоторов
По принципу действия гидроцилиндры бывают одностороннего и двустороннего действия. Первые развивают усилие только в одном направлении - на выталкивании штока поршня или плунжера. Обратный ход совершается под действием нагрузки той части машины, с которой сопряжен шток или плунжер. К таким цилиндрам относятся телескопические, обеспечивающие большой ход за счет выдвижения телескопических штоков.
Цилиндры двустороннего действия работают под действием давления жидкости в обоих направлениях и бывают с двусторонним (сквозным) штоком. На рис. 1.22 показан наиболее широко применяемый нормализованный гидроцилиндр двустороннего действия. Он имеет корпус, в котором помещен подвижной поршень, закрепленный на штоке с помощью корончатой гайки и шплинта. Поршень уплотнен в корпусе манжетами и резиновым кольцом круглого сечения, вставленным в проточку штока. Манжеты прижаты к стенкам цилиндра дисками. Корпус с одной стороны закрыт приваренной головкой, с другой - навинченной крышкой с буксой, сквозь которую проходит шток с проушиной на конце. Уплотнение штока также осуществлено манжетой с диском в сочетании с резиновым кольцом круглого сечения. Основная нагрузка воспринимается манжетой, а уплотнительное кольцо, имеющее предварительный натяг, обеспечивает герметичность подвижного соединения. Для повышения долговечности манжетного уплотнения перед ним установлена защитная фторопластовая шайба.
Выход штока уплотнен сальником-грязесъемником, очищающим шток от налипающих пыли и грязи. В головке и крышке цилиндра имеются каналы и нарезные отверстия для присоединения питающих маслопроводов. Проушины в готовке цилиндра и штоке служат для присоединения цилиндра посредством шарниров к несущим конструкциям и рабочим органам. При подаче масла в поршневую полость цилиндра шток выдвигается, а при подаче в штоковую полость - втягивается в цилиндр. В конце хода поршня хвостовик штока, а в конце противоположного хода - втулка штока утапливаются в расточки головки и крышки, оставляя при этом узкие кольцевые зазоры для вытеснения жидкости. Сопротивление проходу жидкости в этих зазорах замедляет ход поршня и смягчает (демпфирует) удар при его упоре в головку и крышку корпуса.
В соответствии с ГОСТом выпускаются основных типоразмеров унифицированных гидроцилиндров G внутренним диаметром цилиндра от 40 до 220 мм с различной длиной и ходами штока на давление 160-200 кгс/см2. Каждый типоразмер гидроцилиндра имеет три основных исполнения: с проушинами на штоке и головке цилиндра с подшипниками; в проушиной на штоке и цапфе на цилиндре для осуществления его качания в одной плоскости; со штоком, имеющим резьбовое отверстие или окончание, а на торце головки цилиндра - резьбовые отверстия под болты для крепления рабочих элементов.
Гидрораспределители управляют работой гидродвигателей объемных гидросистем, направляют и перекрывают потоки масла в трубопроводах, соединяющих агрегаты гидросистемы. Применяют чаще всего золот‘никовые распределители, которые выпускают в двух исполнениях; моноблочном и секционном. У моноблочного распределителя все золотниковые секции выполнены в одном литом корпусе, число секций постоянное. У секционного распределителя каждый золотник установлен в отдельном корпусе (секции), присоединяемом к таким же смежным секциям. Число секций разборного распределителя можно уменьшить или увеличить путем перемонтажа. В эксплуатации при неисправности одного золотника можно заменить одну секцию, не бракуя в целом весь распределитель.
Моноблочный трехсекционный распределитель (рие. 1.23) имеет корпус, в котором установлены три золотника и перепускной клапан, опирающийся на седло. Посредством рукояток, установленных в крышке, водитель переставляет золотники в одно из четырех рабочих положений: нейтральное, плавающее, подъема и опускания рабочего органа. В каждом положении, кроме нейтрального, золотник фиксируется специальным устройством, а в нейтральном - возвратной (нуль-установочной) пружиной.
Из фиксированных положений подъема и опускания золотник возвращается в нейтральное автоматически или вручную. Фиксирующие и возвратные устройства закрыты крышкой, прикрепленной снизу к корпусу болтами. Золотник имеет пять проточек, осевое отверстие в нижнем конце и поперечное отверстие в верхнем конце под шаровой поводок рукоятки. Поперечный канал соединяет осевое отверстие золотника с полостью высокого давления корпуса в положениях подъема и опускания.
Рис. 1.23. Моноблочный трехсекционный гидрораспределитель с ручным управлением!
1 - верхняя крышка; 2 - золотник; 3 -. корпус; 4 - бустер; 5 - сухарик; 6 - втулка; 7 - корпус фиксаторов; 8 - фиксатор; 9 - фасонная втулка; 10 - возвратная пружина; 11 - стакан пружины; 12 - винт золотника; 13 - нижняя крышка; 14 ш. седло перепускного клапана; 15 - перепускной клапан; 16 -рукоятка
Шарик клапана посредством бустера и сухарика прижат пружиной к торцу отверстия золотника, соединенного с его поверхностью поперечным каналом. Золотник охватывает втулка, соединенная с сухариком с помощью штифта, который пропущен сквозь продолговатые окна золотника.
При возрастании в системе давления до максимального шарик клапана отжимается вниз под действием жидкости, посту-пающей через поперечный канал из полости подъема или опускания в осевое отверстие золотника. При этом бустер отодвигает вниз сухарик 5 вместе с втулкой до упора во втулку. Для жидкости открывается выход в сливную полость, и давление в полости нагнетания распределителя уменьшается, Клапан 15 отсекает полость слива от полости нагнетания, так как он постоянно прижат пружиной к седлу. Поясок клапана имеет отверстие и кольцевой зазор в расточке корпуса, по которым сообщаются полости нагнетания и управления.
При работе с нормальным давлением в полостях над и под пояском перепускного клапана устанавливается одинаковое давление, так как эти полости сообщены посредством кольцевого зазора и отверстия в пояске. Детали 7-12 составляют устройство для фиксации положений золотника.
па рис. 1.24 показаны положения деталей фиксирующего Устройства применительно к рабочим положениям золотника.
Рис. 1.24. Схема работы фиксирующего устройства золотника моноблочного гидрораспределителя:
а - нейтральное положение; б - подъем; в - опускание; г - плавающее положение; 1 - выжимная втулка; 2 - верхняя фиксаторная пружина; 3 - корпус фиксатора; 4 - нижняя фиксаторная пружина; 5 - опорная втулка; 6 - втулка пружины; 7 - пружина; 8 - нижний стакан пружины; 9 - винт; 10 - нижняя крышка распределителя; 11 ~ корпус распределителя; 12 - золотник; 13 - полость опускания
Нейтральное положение золотника фиксируется пружиной, разжимающей до упора стакан и втулку. В остальных трех положениях пружина сжата больше и стремится раздаться для возврата золотника в нейтральное положение. В этих положениях кольцевые фиксаторные пружины западают в проточки золотника и стопорят его относительно корпуса.
Водитель может возвратить золотник в нейтральное положение. При движении рукоятки золотник сдвигается с места, кольцевые пружины отжимаются из проточек золотника, и. он возвращается в нейтральное положение разжимающейся пружиной.
Автоматически золотник возвращается в нейтральное положение при возрастании давления в полостях подъема или опускания до максимального. При этом внутренний шарик золотника отжимает втулку вниз, а торец этой втулки выталкивает кольцевую пружину в проточку корпуса. Золотник освобождается от стопорения. Дальнейшее передвижение золотника к нейтральному положению осуществляется пружиной, воздействующей на золотник через втулку и стакан, удерживаемый на золотнике винтом. Известны распределители с шариковыми фиксаторами вместо кольцевых пружин и с измененной конструкцией бустера и шарового клапана.
При нейтральном положении золотника полость над пояском перепускного клапана соединяется со сливной полостью распределителя клапана. В этом случае давление в полости управления уменьшается по сравнению с давлением в нагнетательной полости, благодаря чему клапан поднимается, открывая путь на слив, а золотник отсекает полости исполнительного цилиндра (или нагнетательный и сливной маслопроводы гидродвигателя) от напорного и сливного трубопроводов системы.
В положении подъема рабочего органа золотник соединяет напорный клапан с соответствующей полостью цилиндра и одновременно другую полость цилиндра со сливным каналом распределителя. При этом он перекрывает канал полости управления над пояском перепускного клапана, благодаря чему давление в ней и в полости нагнетания (под пояском клапана) выравнивается, пружина прижимает клапан к седлу, отсекая полость слива от полости нагнетания.
В положении опускания рабочего органа золотник изменяет на противоположное соединение полостей напора и слива с полостями исполнительного цилиндра. При этом он одновременно перекрывает канал полости управления перепускного клапана, благодаря чему клапан устанавливается в положение прекращения перепуска.
В плавающем положении рабочего органа золотник отсекает от напорного канала распределителя обе полости исполнительного цилиндра и соединяет их со сливной полостью. Одновременно он соединяет канал полости управления перепускного клапана со сливным каналом распределителя. При этом давление над пояском клапана уменьшается, клапан приподнимается с седла, сжимая пружину и открывая маслу путь из напорной полости в полость слива.
Распределители других типов и размеров конструктивно отличаются от описанного размещением и формой каналов и полостей корпуса, поясков и проточек золотников, а также компоновкой перепускного и предохранительного клапанов. Бывают распределители трехпозиционные, у которых нет плавающего положения золотника. Для управления гидродвигателями плавающее положение золотника не требуется. Вращением двигателя в прямом и обратном направлениях управляют установкой золотника в одно из двух крайних положений.
Для тракторного оборудования и дорожных машин широко используют моноблочные распределители производительностью 75 л/мин: двухзолотниковые типа Р-75-В2А и трехзолотниковые Р-75-ВЗА, а также трехзолотниковые распределители Р-150-ВЗ производительностью 160 л/мин.
На рис. 1.25 показан типовой (нормализованный) секционный распределитель с ручным управлением, состоящий из напорной, рабочей трехпозиционной, рабочей четырехпозиционной и сливной секций. При нейтральном положении золотников рабочих секций жидкость, поступающая от насоса по переливному каналу, свободно сливается в бак. При перемещении золотника в одно из рабочих положений переливной канал перекрывается с одновременным открытием напорного и сливных каналов, которые поочередно соединяются с отводами к гидроцилиндрам или гидромоторам.
Рис. 1.25. Секционный распределитель с ручным управлением:
1 - напорная секция; 2 - рабочая трехпозициоаная секция; 3, 5 - золотники; 4 - рабочая четырехпозиционная секция; 6 - сливная секция; 7 - отводы; 8 -предохранительный клапан; 9 - переливной канал; 10 - сливной канал; 11 - валорный канал; 12 - обратный клапан
При перемещении золотника четырехпозиционной секции в плавающем положении напорный канал закрыт, переливной канал открыт, а сливные каналы соединены с отводами.
В напорной секции встроен предохранительный конический клапан дифференциального действия, ограничивающий давление в системе, и обратный клапан, исключающий противоток рабочей жидкости из гидрораслределителя во время включения золотника.
Трехпозиционные и четырехпозиционные рабочие секции различаются только системой фиксации золотника. К рабочим трех-позиционным секциям при необходимости можно присоединять блок перепускных клапанов и золотник дистанционного управления. Распределители собирают из отдельных унифицированных секций - напорных рабочих (различных по назначению), промежуточных и сливных. Секции распределителя стягивают между собой болтами. Между секциями находятся уплотнительные пластины с отверстиями, в которые устанавливают круглые резиновые кольца, уплотняющие стыки. Определенная толщина пластин позволяет при затяжке болтов иметь одинарную деформацию резиновых колец по всей плоскости стыка секции. Различные компоновки распределителей показаны на гидравлических схемах при описании машин.
Устройства управления потоком рабочей жидкости. К ним относятся реверсивные золотники, клапаны, дроссели, фильтры, трубопроводы и соединительная арматура.
Реверсивный золотник представляет собой одно-секционный трехпозищюнный распределитель (одно нейтральное и два рабочих положения) и служит для реверсирования потока рабочей жидкости и изменения направления движения исполнительных механизмов. Реверсивные золотники могут быть с ручным (типа Г-74) и электрогидравлическим управлением (типа Г73).
Электрогидравлические золотники имеют два электромагнита, соединенных с золотниками управления, перепускающими жидкость к главному золотнику. Такие золотники (типа ЗСУ) часто применяют в системах автоматики.
Клапаны и дроссели предназначены для предохранения гидросистем от чрезмерного давления рабочей жидкости. Применяются предохранительные клапаны (типа Г-52), предохранительные клапаны с переливным золотником и обратные клапаны (типа Г-51), предназначенные для гидравлических систем, в которых поток рабочей жидкости пропускается только в одном направлении.
Дроссели (типа Г-55 и ДР) предназначены для регулирования скорости перемещения рабочих органов путем изменения величины потока рабочей жидкости. Применяют дроссели совместно с регулятором, что обеспечивает равномерную скорость движения рабочих органов независимо от нагрузки.
Фильтры предназначены для очистки рабочей жидкости от механических примесей (с тонкостью фильтрации 25, 40 и 63 мкм) в гидросистемах машин и устанавливаются в магистрали (отдельно монтируемые) или в баках рабочей жидкости. Фильтр представляет собой стакан с крышкой и отстойной пробкой. Внутри стакана находится полый стержень, на котором устанавливают нормализованный комплект сетчатых фильтрующих дисков или бумажный фильтрозлемент. Фильтрующие диски набирают на стержень и стягивают болтом. Собранный фильтропакет ввертывают в крышку. Бумажный фильтрозлемент представляет собой гофрированный цилиндр из фильтровальной бумаги с подслойной сеткой, соединенный по торцам металлическими крышками с помощью эпоксидной смолы. В крышках устроены отверстия для подвода и отвода жидкости, а также вмонтирован перепускной клапан. Дидкость проходит через фильтрующий элемент, попадает в полый стержень и очищенная выходит в бак или в магистраль.
Трубопроводы и соединительная арматура. Номинальный проход трубопроводов и их соединений должен быть, как правило, равен внутреннему диаметру труб и каналов соединительной арматуры. Наиболее распространены номинальные внутренние диаметры трубопроводов 25, 32, 40 мм и реже 50 и 63 мм. Номинальное давление 160-200 кгс/см2. Проектируются гидроприводы на номинальное давление 320 и 400 кгс/см2, что значительно уменьшает размеры трубопроводов и гидроцилиндров.
До размера 40 мм наиболее употребительны резьбовые штуцерные соединения стальных труб, для размеров выше указанного применяют фланцевые соединения. Жесткие трубопроводы изготовляют из стальных цельнотянутых труб. Соединяют трубопроводы посредством врезающихся колец, которые при затяжке плотно обжимаются вокруг трубы. Таким образом, соединение, включающее трубу, накидную гайку, врезающееся кольцо и штуцер, может быть многократно разобрано и собрано без потери герметичности. Для подвижности соединения жестких трубопроводов применяют поворотные соединения.
Загрузка...
