Взаимодействие во время работы

В гидродинамическом приводе погрузчиков используется гидромеханическая передача, в которой энергия также передается жидкостью, но основное значение имеет не напор (энергия давления), а скорость движения жидкости в круге ее циркуляции, т.е. ее кинетическая энергия.

В гидромеханической передаче отсутствует сцепление, и режим движения машины задается изменением частоты вращения двигателя.

Гидромеханическая передача (рис.) содержит гидротрансформатор и две планетарные зубчатые передачи, размещенные в одном картере. Гидротрансформатор предназначен для изменения крутящего момента на выходном валу, заменяя сцепление и коробку передач, а планетарные передачи служат для изменения направления движения машины, заменяя механизм обратного хода.

Рис. Гидромеханическая передача погрузчика

1 - ось,

2, 16 - валы,

3 - муфта,

4,5,9 - колеса,

6 - зубчатый венец,

7 - маховик,

8 - маслоуказатель,

10, 22, 23 - шестерни,

11,14 - тормоза,

12,13 – блок шестерни,

15 – барабан,

17 – крышка,

18 - распределитель,

19 - винт,

20 – гидронасос,

21 – фильтр,

24 - картер

Рис. Схема гидромеханической передачи погрузчика

1 - ведущий мост, 2, 3 - фрикционная муфта, 4 - первичный вал, 5, 6, 13 — гидронасосы, 7 - колесо насоса, 8 - колесо реактора, 9 - колесо турбины, 10 — двигатель, 11 - муфта свободного хода, 12 - реактивный вал, 14 - вторичный вал, 15 - ведущая шестерня, 16 - ведомая шестерня главной передачи

Гидромеханическая передача погрузчика устанавливается на моноблоке с двигателем 10 и ведущим мостом 1 и предназначена для автоматического изменения тяговой силы на ведущих колесах машины в зависимости от условий движения. Она обеспечивает также реверсирование хода и отсоединение двигателя от трансмиссии при его пуске и работе грузоподъемником. Гидромеханическая передача состоит из гидротрансформатора и одноступенчатой механической коробки передач с прямозубыми шестернями постоянного зацепления и включает масляную систему и систему управления фрикционными муфтами. Мощность от двигателя 10 передается через насосное 7 и турбинное 9 колеса на первичный вал 4 коробки перемены передач, на котором смонтированы фрикционные муфты 2, 3 с ведущими шестернями, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями на вторичном валу 14 коробки.

Управление гидромеханической передачей производится переключателем, который расположен на рулевой колонке и обеспечивает три режима работы передачи Н- нейтраль, муфты 2,3 выключены; П — движение вперед, включена муфта 2; З — движение задним ходом, включена муфта 3. Гидромеханическая передача включает механическую переда- чу к гидронасосам 5, 6, 13, которые обеспечивают работу грузоподъемника, рулевого управления и гидротрансформатора. Вторичный вал 14 коробки передач соединен с ведущей шестерней 15 главной передачи ведущего моста. Колесо 3 реактора установлено на реактивном валу 12 и муфте свободного хода 11, поэтому гидротрансформатор может работать в режиме гидромуфты, при котором колесо реактора свободно вращается в потоке жидкости. Максимальный коэффициент трансформации передачи - 2, 7, максимальный КПД не менее 87 %.

Принципиальные гидравлические схемы показывают устройство гидросистем с помощью условных графических обозначений.

Гидравлические системы отечественных погрузчиков однотипны и включают две независимые системы: одна предназначена для привода рабочего оборудования, другая — для привода поворота колес с помощью гидроусилителя или гидрообъемного рулевого управления.

Рис. Гидравлическая схема погрузчика 40912

1, 3, 5, 15 - гидроцилиндры, 2 - регулятор потока, 4, 9 - блоки клапанов, 6 – гидpopаспределитель, 7 – манометр, 8 - запорный кран, 10, 13 - гидронасосы,

11 - бак, 12 - фильтр, 14 - гидрообъемный рулевой механизм

Погрузчик 40912, Гидросистема рабочего оборудования состоит из цилиндраподъема 1, двух цилиндровнаклона 3, 5, гидро-распределителя 6, гидронасоса 10, сливного фильтра 12, блока клапанов 4 регулятора потока 2, гидробака. 11 и гидролиний. Рабочая жидкость всасывается насосом из бака и направляется в гидрораспределитель б, содержащий напорную, три рабочих и сливную секции. При нейтральном положении золотников рабочих секций жидкость направляется в сливную гидролинию и в бак через фильтр 12, а в рабочем положении — к цилиндрам подъема 1, цилиндрам наклона 3, 5 и при необходимости к цилиндру дополнительного оборудования. В гидролинию, соединяющую цилиндр подъема 1 с гидрораспределителем, включен регулятор потока 2, обеспечивающий постоянную скорость опускания каретки независимо от нагрузки в гидролиниях цилиндров подъема 3 и 5 установлен блок клапанов 4, ограничивающий давление в поршневых полостях и ограничивающий скорость наклона грузоподъемника. Величина давления рабочей жидкости, нагнетаемой гидронасосом в цилиндры, ограничивается предохранительным клапаном, который размещен в напорной секции гидрораспределителя и отрегулирован на давление11 МПа. Контролируют давление по манометру 7, включаемому в напорную гидролинию краном 8.

Для поворота колес на погрузчике применено гидрообъемное рулевое управление, включающее гидронасос 13, блок клапанов 9, рулевой механизм 14 (дозирующий насос), исполнительный гидроцилиндр 15. Блок клапанов выполняет роль регулятора потока (расхода). Для обеспечения работы гидромеханической передачи имеется отдельная гидросистема.

Pиc. Гидравлическая схема погрузчика 4022М

1, 3, 4 - гидроцилиндры, 2, 5 - обратные клапаны, 6 – гидроусилитель руля, 7, 10 - гидронасосы, 8 – гидрораспределитель, 9 - гидробак, 11 - запорный кран, 12 - манометр

Погрузчик 4022 имеет две независимые гидросистемы для привода грузоподъемника и для привода гидроусилителя. Первая система включает цилиндр 1 подъема, цилиндры 3 и 4 клапана, гидрораспределитель 8, обратнодросселирующие клапаны 2 и 5, гидронасос 10, гидробак 9 с фильтрами, манометр 12 с запорным краном 11. В моноблочном гидрораспределителе смонтирован предохранительный клапан, отрегулированный на давление 11 МПа. Обратно дросселирующие клапаны обеспечивают плавное опускание груза и наклон грузоподъемника. Вторая гидросистема содержит два блока: гидронасос с баком, фильтрами, предохранительным клапаном и гидроусилитель, соединенные гидролиниями. Предохранительный клапан отрегулирован на давление 6,5 МПа.

Рис. Гидравлическая схема погрузчика 4014Р

1 - бак, 2, 14 - фильтры, 3 - клапан, 4, 5 - гидронасосы, 6,7 - золотники, 8 - кран, 9 - манометр, 10, 11 - гидроцилиндры, 12 - блок клапанов, 13 - дроссель,.15 - гидроусилитель

Погрузчики 4014Р и 4014М. Гидросистема привода грузоподъемника погрузчика 4014Р содержит бак 1, насос 4, цилиндр подъема 11, цилиндры наклона 10, блок клапанов 12, распределитель, дроссели в гидролиниях цилиндров наклона и дроссель 13. Благодаря дросселю 13 регулируется скорость опускания груза.

Рис. Гидравлическая схема погрузчика 4014М

1, 5, 8, 13 - гидроцилиндры, 2, 3,4,6 - клапаны обратнодросселирующие, 7 – блок клапанов, 9 - клапан напорный, 10, 16 - гидрораспределители, 11, 15 - фильтры,

12 - гидрообъемный рулевой механизм, 14 - порциомер, 17 - бак, 18, 21 - гидронасосы, 19 - манометр, 20 - запорный кран

Аналогичная система в погрузчике 4014М усовершенствована: в гидролиниях цилиндров наклона установлены обратнодросселирующие клапаны, вместо дросселя 13 устанавливается напорный клапан 9, который позволяет более плавно регулировать опускание груза,

Вторая гидросистема на погрузчике 4014Р приводит гидроусилитель, на погрузчике 4014М — гидрообъемный рулевой механизм через установленный в напорной гидролинии порциомер 14.

На этих погрузчиках сливные фильтры установлены только во вторых гидросистемах. Предохранительные клапаны гидрораспределителей отрегулированы на давление 11 МПа.

Погрузчики "Балканкар". В гидросистеме для привода рабочего оборудования и механизма поворота колес используется один насос. Рабочая жидкость к насосу поступает из бака 1 через фильтр 2 с перепускным клапаном и подается к делителю потока 16, который направляет часть жидкости к рулевому механизму 17, а остальной поток - к секционному распределителю 11, содержащему четыре золотника (6, 7, 8, 9) и предохранительный клапан 5. От золотника 9 к полости цилиндра 13 подъема через обратнодросселирующий клапан 12 идет одна гидролиния. При подъеме грузоподъемника весь поток жидкости направится в полость цилиндра, а при его опускании расход жидкости лимитируется проходным сечением дросселя. Через обратнодросселирующий клапан 15 масло направляется в штоковые полости цилиндров наклона, обеспечивая медленный безопасный наклон грузоподъемника вперед.

Золотники 6 и 7 предназначены для навесного рабочего оборудования. Давление жидкости в исполнительных гидроцилиндрах навесного оборудования регулируется отдельным предохранительным клапаном.

Рис. Гидросистема погрузчика "Балканкар":

1 - бак, 2 - фильтр, 3 - насос, 4, 5, 10, 12, 15 - клапаны, 6, 7, 8, 9 — золотники, 11 — распределитель, 13, 14, 18 — цилиндры, 16 - делитель потока, 17 - гидрообъемный рулевой механизм

УСТРОЙСТВО ГИДРОНАСОСОВ

Объемный гидропривод включает следующие гидромашины: насосы, насос-моторы и гидродвигатели, работа которых основана на попеременном заполнении рабочей камеры рабочей жидкостью и вытеснении ее из рабочей камеры.

Насосы преобразуют подводимую к ним механическую энергию от двигателя в энергию потока жидкости. Входному валу насоса сообщается вращательное движение. Их входным параметром является частота вращения вала, а выходным — подача жидкости. Жидкость перемещается в насосе за счет ее вытеснения из рабочих камер поршнями, шиберами (лопастями), зубьями шестерен и т.п. При этом рабочая камера представляет собой замкнутое пространство, которое при работе попеременно сообщается либо со всасывающей гидролинией, либо с напорной.

В гидродвигателях происходит обратное преобразование энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию на выходном звене (валу гидромотора), которое также совершает вращательное движение. По характеру движения выходного звена различают двигатели вращательного движения — моторы и двигатели поступательного движения - гидроцилиндры. Гидромоторы и насосы подразделяются по возможности регулирования (регулируемые и нерегулируемые), по возможности изменения направления вращения (реверсируемые и нереверсируемые), по конструкции рабочих камер (шестеренные, плунжерные, шиберные) и другим конструктивным признакам. Некоторые конструкции насосов (гидромоторов) могут выполнять функции гидромотора (насоса), они называются насос-моторами.

На погрузчиках применяют нерегулируемые насосы различных конструкций: шестеренные, шиберные, аксиально-поршневые. Регулируемые гидромоторы (насосы) выполняют с изменяемым объемом рабочих камер, нерегулируемые гидромоторы имеют постоянный объем рабочих камер.

Рис. Схема действия шестеренного насоса

Шестеренный насос состоит из пары сцепляющихся между собой шестерен, помещенных в плотно охватывающий их корпус, имеющий каналы со стороны входа в зацепление и выхода из него. Насосы с цилиндрическими шестернями внешнего зацепления наиболее просты и отличаются надежностью в эксплуатации, малыми габаритными размерами и массой, компактностью и другими положительными качествами. Максимальное давление в шестеренных насосах 16... 20 МПа, подача жидкости до 1000 л/мин, частота вращения до 4000 мин"¹, срок службы в среднем 5000 ч.

При вращении шестерен жидкость, заключенная во впадинах зубьев, переносится из камеры всасывания по периферии корпуса в камеру нагнетания и далее в напорную гидролинию. Это происходит за счет того, что при вращении шестерен зубья a₁ и a₂вытесняют больше жидкости, чем может поместится в пространстве, освобождаемом находящимися в зацеплении зубьями b₁ и b₂. Разность объемов, описываемых этими двумя парами зубьев, составляет количество жидкости, которая вытесняется в нагнетательную полость. По мере приближения к нагнетательной камере давление жидкости повышается, как показано стрелками.

В гидросистемах применяют насосы НШ-32, НШ-46, НШ-67К и их модификации - НШ-32У и НШ-46У.

Рис. Шестеренный насос НШ:

1 – винт, 2, 3, 8 - кольца, 4 – манжета, 5 – крышка, 6 – втулка шестерни, 7 – пластина, 9 – шплинт, 10, 11 – шестерни, 12 – корпус, 13 – угольник

Насос типа НШ содержит размещенные в корпусе 12 ведущую 10 и ведомую 11 вал-шестерни и втулки 6. Корпус закрыт крышкой 5, привернутой винтами 1. Между корпусом 12 и крышкой 5 проложено уплотнительное кольцо 8. Ведущая шестерня выполнена заодно со шлицевым валом, который уплотняется манжетой 4, установленной в расточке крышки 5 с помощью опорного 3 и пружинного 2 колец. Передние втулки 6 размещаются в расточках крышки 5 и уплотнены резиновыми кольцами. Они могут перемещаться вдоль своих осей. Нагнетательная полость насоса соединена каналом с пространством между торцами втулок и крышкой. Под давлением жидкости передние втулки вместе с шестернями поджимаются к задним, которые, в свою очередь, прижимаются к корпусу 12, обеспечивая автоматическое уплотнение торцов втулок и шестерен.

В нагнетательной полости насоса около угольника 13 давление на торцы втулок во много раз больше, чем с противоположной стороны, же время давление на торцы крышек со стороны корпуса стремится прижать втулки к крышке 5. Это может вызвать перекос втулок в сторону всасывающей полости, односторонний износ их и повышенные утечки масла. Чтобы уменьшить неравномерность нагружения втулок, часть площади торцов втулок закрывают разгрузочной пластиной 7, уплотняемой по контуру резиновым кольцом. Это кольцо плотно зажимается между торцами корпуса и крышки и в результате создается относительное равенство действующих на втулки сил.

Втулки по мере работы насоса изнашиваются и расстояние между торцами и крышкой увеличивается. При этом кольцо разгрузочной пластины 7 расширяется, поддерживая необходимое уплотнение между крышкой и втулками. От натяга этого кольца зависит надежная и длительная работа насоса.

Между сопряженными втулками при сборке оставляют зазор 0,1...0,15мм.

Исправная работа и долговечность насосов обеспечивается соблюдением правил их технической эксплуатации.

Для насосов опасна кавитация - местное выделение из жидкости газов и паров (вскипание жидкости). В зоне разряжения образуются парогазовые пузырьки, которые перемещаются в зону сжатия и там разрушаются, вызывая высокочастотные местные гидравлические удары. Гидроудары вызывают механические повреждения в насосе (повреждение поверхностей шестерен) и приводят к преждевременному изнашиванию насоса. При кавитации имеет место повышенный шум и вибрация насоса. Кавитацию вызывают следующие причины:

негерметичность всасывающего трубопровода и повреждение сальника насоса, что приводит к попаданию воздуха в зону всасывания;высокая вязкость жидкости и высокая ее скорость во всасывающем трубопроводе, что создает высокое разряжение и приводит к образованию парогазовых пузырьков в зоне разряжения; засорение воздушного и приемного фильтров гидробака, недостаточный уровень жидкости и ее вспенивание, что также создает дополнительное разряжение во всасывающем трубопроводе.

Для предотвращения кавитации необходимо:

следить за герметичностью трубопроводов и за чистотой приемного и воздушного фильтров, своевременно доливать жидкость до требуемого уровня;

заправлять систему жидкостью, рекомендованной для данного насоса и для работы в заданном температурном интервале;

в холодное время года нельзя сразу включать насос на максимальные обороты и под полную рабочую нагрузку, необходимо дать насосу поработать на холостом ходу при средней частоте вращения для того, чтобы прогреть рабочую жидкость (уменьшить ее вязкость).

Работа насоса во многом зависит от вязкости применяемой рабочей жидкости. Выделяют три режима работы, зависящие от вязкости жидкости. Режим скольжения характеризуется значительными объемными потерями за счет внутренних перетечек и наружных утечек жидкости, которые с увеличением вязкости уменьшаются. В этом режиме резко уменьшается объемный КПД насоса, например у насоса НШ-32 при вязкости жидкости 10 сСт он составляет 0,74... 0,8, у насоса НПА при той же вязкости — 0,84...0,95. Режим устойчивой работы насоса характеризуется стабильностью объемного КПД в определенном диапазоне вязкости, ограничиваемом верхним пределом вязкости, при котором рабочие камеры насоса заполняются полностью. Режим срыва подачи — нарушение работы наноса из-за недостаточного заполнения рабочих камер.

НАСОС (ГИДРОМОТОР)

гидромотор

насос

1 – вал 2 – манжета 3 – крышка 4 – корпус 5 – блок цилиндров 6 – ось 7 – болт (пружинная шайба) 8 – распределительный диск 9 – поршень 10 – шатун 11 – радиально-упорный шарикоподшипник

Поршневой гидромотор (насос), у которого оси поршней параллельны оси блока цилиндров или составляют с ней углы не более 40°, называется аксиально-поршневым. Радиально-поршневой гидромотор имеет оси поршней, перпендикулярные оси блока цилиндров или расположенные под углом не более 45 °.

ГИДРОМОТОР РЕГУЛИРУЕМЫЙ

1 – вал; 2 – манжета; 3, 14, 22, 24 – уплотнительные кольца; 4 – крышка; 5 – корпус; 6 - шатун;7 – поршень; 8 – блок; 9 – винт; 10, 21 – пробки; 11 – крышка; 12 – пружина; 13 - плунжер;14 – рычаг; 16 – поршень; 17 – палец; 18 – корпус; 19- золотник; 20 – винт; 23 - пружина;25 – распределитель; 26 – шип; 27, 28 – подшипники; 29 – клапан обратный

Аксиально-поршневые моторы выполняют с наклонным блоком (рис. а), движение в них осуществляется благодаря углу между осью блока цилиндров и осью выходного звена, либо с наклонной шайбой (рис. б), когда движение выходного звена осуществляется благодаря связи (контакту) поршней с плоским торцом диска, наклоненным к оси блока Цилиндров.

Рис. Поршневые гидромоторы

а - аксиально-поршневой с наклонным блоком, б — то же, с наклонной шайбой,

в - радиально-поршневой кулачковый, г - то же, кривошипно-шатунный;

1 - блок, 2 - шатун, 3 - поршень, 4 — ротор, 5 - корпус, 6 - шайба

Гидромоторы с наклонной шайбой изготовляют, как правило, нерегулируемыми (с постоянным рабочим объемом), а насосы с наклонным блоком — нерегулируемыми или регулируемыми (с переменным рабочим объемом). Рабочий объем регулируют изменением угла наклона блока. Когда торцы блока цилиндров и шайбы параллельны, поршни в цилиндрах не движутся и подача насоса прекращается, при наибольшем угле наклона — подача максимальная.

Радиально-поршневые гидромоторы изготовляют кулачковыми и кривошипными. В кулачковых (рис. в) передача движения от поршней к выходному звену осуществляется кулачковым механизмом, в кривошипно-шатунных (рис. г) — кривошипно-шатунным механизмом.

УСТРОЙСТВО ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ

Управляющие устройства гидросистемы предназначены для обеспечения заданной скорости и последовательности действия исполнительных механизмов. К ним относятся распределители и регулирующие устройства для регулирования расхода жидкости, изменения направления потока жидкости, включения и выключения исполнительных механизмов и участков трубопроводов.

ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ

1 – ручной толкатель; 7 – якорь; 2 – уплотнительные кольца; 8 – толкатель; 3 – пружина; 9 – клемник; 4 – крышка; 10 – стаканы; 5 – корпус; 11 – втулка; 6 – регулировочный винт; 12 - золотник

А – к распределителю Б – дренаж В – от насоса

Распределители служат для управления потоком рабочей жидкости. С их помощью рабочая жидкость подается к соответствующему механизму, а также с их помощью реверсируются механизмы. В конструкцию распределителя обычно включаются предохранительные клапаны.

На погрузчиках применяют золотниковые распределители, в которых запорно-регулирующим элементом служит перемещающийся в осевом направлении во втулке (корпусе) цилиндрический плунжер (золотник) с кольцевыми выточками. Жидкость подводится через окна питания во втулке (корпусе) и соответствующие проточки плунжера.

По количеству подключенных гидролиний, по которым рабочая жидкость подводится к распределителю и отводится от него, различают четырех-, трех- и двухлинейные распределители. Четырех- и трехлинейные распределители предназначены для управления двусторонним движением гидродвигателя (гидроцилиндра или гидромотора), осуществляемого путем подвода поступающей от насоса жидкости под давлением в одну из полостей гидродвигателя при одновременном отводе ее из противоположной полости на слив (в бак). Трехлинейные распределители применяют в том случае, когда двигатель одностороннего действия, например плунжерный гидроцилиндр, необходимо соединить либо с насосом, либо с баком. Двухлинейные распределители служат перекрываемыми клапанами (вентилями).

На погрузчиках применяют распределители двух конструктивных исполнений: моноблочные и секционные.

Моноблочный распределитель включает объединенные в одном корпусе два или три золотника и предохранительный клапан.

Рис. Моноблочный распределитель

1 - корпус, 2 - золотник, 3 - манжета, 4, 10 - крышки, 5 - кольцо, 6,8 - шайбы, 7 - втулка, 9, 16, 22 - пружины, 11 - заглушка, 12 - пробка, 13, 14 - кольца, 15, 21 — направляющие клапана; 17 - клапан, 18, 19 - гнезда клапана, 20 - шарик, 23 - прокладка, 24 - винт, 25 - колпак; В, Г ~ полости, Д - канал предохранительного клапана

Моноблочный распределитель (рис.) состоит из корпуса 1, трех золотников 2, крышек 4, 10, ограничительных втулок 7, пружин 9, деталей уплотнения и крепежа. Золотники с помощью рычагов, выведенных в кабину, могут занимать три положения: два рабочих и нейтральное.

При нейтральном положении золотников масло от насоса проходит полость нагнетания, каналы и сливную полость распределителя и идет на слив в бак. В рабочем положении золотник своим пояском перекрывает канал, соединяющий нагнетательную полость со сливной, и масло направляется в соответствующую полость цилиндра. В среднее нейтральное положение золотники возвращаются с помощью пружин.

В корпусе смонтированы перепускной и предохранительный клапаны, предназначенные для защиты гидросистемы от перегрузки и поддержания давления в гидросистеме.

Перепускной к лапан 17 размещен в направляющей 15 и прижимается пружиной 16 к гнезду 18, разобщая нагнетательную полость В от сливной Г. В направляющую 75 вставлена пробка 12 с уплотнительным кольцом 13. В корпусе направляющая фиксируется заглушкой 11. В клапане выполнено отверстие, соединяющее полость В с каналом Д предохранительного клапана, содержащего шарик 20, прижимаемый к гнезду 19 посредством пружины 22 и направляющей 21.

Регулировочным винтом 24 изменяют силу пружины, действующую на шарик и прижимающую его к седлу. Пружину настраивают на заводе-изготовителе так, чтобы клапан срабатывал при давлении (12±0,5) МПа. Когда давление в нагнетательной полости превосходит давление, настроенное в клапане, шарик открывает проход жидкости из канала Д в полость Г на слив, при этом через отверстие в перепускном канале полость над клапаном сообщается со сливом и возникает сила, действующая на клапан 15 со стороны полости В. В результате под действием силы клапан приподнимается и жидкость из полости В перепускается на слив в полость Г. Прокладка 23 и колпак 25 обеспечивают герметичность винта 24.

На заводе-изготовителе клапан пломбируют, фиксируя на заданное давление.

Шариковый предохранительный клапан действует по принципу уравновешивания внешней силой (пружиной) силы давления жидкости на затвор клапана (шарик), который под действием этой силы плотно перекрывает проходной канал. Основанные на этом принципе предохранительные клапаны прямого действия применяют при небольших расходах жидкости. Совокупность перепускного и предохранительного клапанов образует предохранительный клапан непрямого действия, который иногда называют двухступенчатым и клапаном с серводействием. Такие клапаны широко используют в гидроприводе.

Секционный распределитель включает состыкованные вместе напорную, рабочие и сливную секции. В напорной секции размещается предохранительный клапан непрямого действия.

УСТРОЙСТВО КЛАПАНОВ

Клапаны предназначены для ограничения давления в гидросистеме, регулирования направления потока жидкости, поддержания заданной скорости движения механизма.

Обозначение на ПГС

Рис. 4.14. Предохранительный клапан: 1, 4 – пробки; 2 – шайба; 3 – стакан; 5 – пружина; 6 - уплотнительное кольцо; 7 – тарелка; 8 – золотник; 9 - втулка; 10 – корпус; Н – напор С – слив

А, Г – напор Б – слив   1 – корпус; 2 – седло; 3 – клапан; 4 – пружина; 5 – демпфер; 6 – клапан; 7 – крышка; 8 – регулировочный винт; 9 – пружина; 10 – втулка-седло

Предохранительные клапаны предназначены для защиты агрегатов, механизмов и магистралей от перегрузки. Клапан (рис. 4.14) работает следующим образом: рабочая жидкость подводится в полость Н, при превышении давления в гидролинии выше давления настройки клапана (примерно на 10… 15 %) золотник 8 сжимает пружину 5, открывая проход рабочей жидкости через полость С в сливную линию. Настройка клапана осуществляется пробкой 4.

Рис. 4.15. Обратный клапан: 1 – корпус; 2 – клапан; 3 – пружина; 4 – втулка; А – подвод; Б - отвод

Обозначение на ПГС

Обратный клапан (рис. 4.15) предназначен для пропуска рабочей жидкости только в одном направлении. Подводимый к полости А поток рабочей жидкости открывает клапан 2, преодолевая усилие пружины 3, и через отверстие в клапане проходит к полости Б. Движение рабочей жидкости в обратном направлении исключено, так как клапан прижмется к седлу корпуса 1 пружиной 3 под давлением рабочей жидкости. Направление потока помечается на корпусе клапана стрелкой.

КЛАПАН ТОРМОЗНОЙ ОБРАТНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ

А – управление; Б – дренаж; В – к гидродвигателю; Г – к распределителю   1 – колпачок; 2 – винт; 3 – пружина; 4 – стакан; 5 – уплотнительное кольцо; 6, 11 – поршни; 7 – клапан; 8 – золотник; 9 – толкатель; 10 – корпус; 12 - штуцер

Гидрозамки (рис. 4.16) устанавливаются на гидроцилиндрах вывешивания выносных опор и предназначены для свободного пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении (в гидроцилиндр), а в обратном (из гидроцилиндра) — только при наличии давления в линии управления. При подводе рабочей жидкости к полости Н она через обратный клапан 4 свободно проходит к полости Ц. При обратном направлении потока выход рабочей жидкости перекрыт клапаном и становится возможным только при подаче давления управления к полости У, когда поршень 6 принудительно откроет клапан 4.

Обозначение на ПГС

Рис. 4.16. Гидрозамок: 1 – стопорное кольцо; 2 – шайба; 3 – пружина; 4 – обратный клапан; 5 – корпус; 6 – поршень; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – штуцер; Ц – к гидроцилиндру; Н – напор; У - управление

1 – стопорное кольцо; 2 – шайба; 3 – пружина; 4 – обратный клапан; 5 – корпус; 6 – поршень; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – штуцер; А – от гидроцилиндра; Б – напор; В - управление

УСТРОЙСТВО ГИДРОЦИЛИНДРОВ

Гидроцилиндры по назначению делятся на основные и вспомогательные. Основные гидроцилиндры — составная часть исполнительного механизма, его двигатель, а вспомогательные обеспечивают работу системы управления, контроля или приводят в действие вспомогательные устройства.

Гидроцилиндры различают одностороннего действия — плунжерные и двустороннего действия — поршневые. У плунжерных гидроцилиндров выдвижение входного звена (плунжера) происходит за счет напора рабочей жидкости, а движение в противоположную сторону — за счет усилия пружины, рабочей нагрузки или силы тяжести, у поршневых гидроцилиндров движение выходного звена (штока) в обе стороны производится напором рабочей жидкости.

Плунжерный гидроцилиндр применяют для приведения в действие грузоподъемника. Он состоит из сварного корпуса 2, плунжера 3, втулки 5, гайки 7 и ушютнительных элементов, манжеты, уплотнительного 4 и грязесъемных колец.

Рис. Плунжерный цилиндр:

1 – штифт, 2 – корпус, 3 – плунжер, 4,8 – кольца, 5 – втулка, 6 – уплотнение, 7 – гайка,

9 – шпилька, 10 – пробка

Втулка 5 служит направляющей плунжера и одновременно ограничивает его ход вверх. Она закреплена в корпусе с помощью гайки 7. Манжета уплотняет сопряжение плунжера и втулки, а кольцо 4 — сопряжение втулки и корпуса. К плунжеру с помощью шпильки 9 крепится траверса. Периодически в цилиндре накапливается воздух. Для его выпуска в атмосферу служит пробка 10. Поверхность плунжера хорошо обработана, имеет низкую шероховатость. Чтобы она не повреждалась при работе, устанавливают грязесъемное кольцо, тогда пыль и абразивные частицы не попадают в сопряжение плунжера 3 и втулки 5. Втулку 5 изготовляют из чугуна. Чтобы исключить изгибающие нагрузки, цилиндр сферическими поверхностями опирается на подвижную и неподвижную части грузоподъемника.

Масло в цилиндр подводится через штуцер внизу корпуса 2. При крайнем верхнем положении плунжер 3 упирается буртом во втулку 5.

Поршневые цилиндры имеют разнообразные конструкции. Например, цилиндр наклона вил погрузчика состоит из корпуса 7, включающего гильзу и приваренное к ней днище, штока 1 с поршнем 8 и уплотнительными кольцами П. Поршень 8 закреплен на хвостовике штока 1 с помощью втулки 9 и кольца 10. На хвостовике выполнена канавка под уплотнительное кольцо 12. Спереди в цилиндре размещается гайка 2 с крышкой. Шток в крышке имеет уплотнение в виде манжеты 3 с упорным кольцом 13. Крышка в цилиндре закрепляется резьбовой гайкой 2 с грязесъемником 14.

Рис. Поршневой цилиндр:

1 – шток, 2 – гайка, 3, 12 – уплотнение, 5 – крышка, 6 – бобышка, 7 – корпус, 8 – поршень, 11 – уплотнительное кольцо, 13 – упорное кольцо, 14 – грязесъёмник

Необходимым условием работы гидравлического цилиндра является герметизация штока в месте его выхода из корпуса цилиндра, а в поршневом цилиндре — герметизация штоковой и поршневой полостей. В большинстве конструкций для герметизации используют стандартные резиновые кольца и манжеты. Неподвижное уплотнение осуществляют с помощью резиновых колец круглого сечения.

1 – проушина; 2 – болт; 4 – кольцо; 5 – сальник; 6 – грязесъёмник; 7 – кольцо; 8, 15 – манжеты; 9 штифт; 10 – винт; 11 – корпус; 12, 19 – уплотнительные кольца; 13 – крышка; 14 – шток; 16, 18 - защитные кольца; 17 – защитная шайба; 20 – поршень; 21 – гайка; 22 – стопорное кольцо; 23 - подшипник; 24 – масленка А – на выдвижение штока; Б – на втягивание штока

На поршнях в качестве уплотнителей устанавливают резиновые кольца круглого сечения или манжеты. Срок службы круглого кольца значительно увеличивается, если его устанавливают в комплекте с одним (для одностороннего уплотнения) или с двумя (для двустороннего уплотнения) тефлоновыми кольцами прямоугольного сечения.

В крышках штока устанавливают одно или два уплотнителя, а также грязесъемник для очистки штока. Пластмассовые уплотнения по сравнению с резиновыми при меньших размерах имеют значительно больший срок службы.

При технической эксплуатации гидроцилиндров следует соблюдать следующие основные правила: при работе не допускать попадания на рабочую поверхность штока грязи и предохранять эту поверхность от механических повреждений; даже царапина на поверхности штока нарушает герметичность цилиндра.

Нарушение герметичности между поршневой и штоковой полостями (в то время, когда цилиндр находится под значительной нагрузкой) вызывает увеличение давления и может привести к повреждению корпуса или вырыву штоковой крышки.