Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

  

Строительство. Строительные машины

экскаваторыУниверсальные одноковшовые строительные экскаваторы


Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

СХЕМЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ

 

 

Схема гидропривода определяет принципиальную взаимосвязь между его элементами: насосной установкой, регулирующими (в том числе распределительными) устройствами, гидродвигателями и другим оборудованием независимо от конструктивного исполнения.

От схемы гидропривода зависят:

технологические возможности экскаватора при работе с различными видами рабочего оборудования;

производительность экскаватора, на которую влияет не только удобство управления рабочим оборудованием при копании, но и возможность рационального совмещения различных операций при повороте на выгрузку и обратно;

возможность максимального использования мощности насосной установки в течение цикла при минимальных потерях энергии, сообщаемой насосной установкой потоку рабочей жидкости;

возможность использования мощности насосной установки (потоков рабочей жидкости от всех насосов) для привода стрелы, рукояти и ковша, а также для передвижения экскаватора.

Схемы гидропривода классифицируют по следующим признакам:

по числу потоков рабочей жидкости, подаваемых от насосной установки, — на одно- и многопоточные (двух-, трехпоточные и т. д.);

по возможности объединения потоков — с раздельными (автономными) и объединяемыми потоками;

по виду питания гидродвигателей —с индивидуальным и групповым питанием. При  одиопоточной схеме  гидропривода основные  механизмы  экскаватора  приводятся

в действие от одного или нескольких насосов, подающих рабочую жидкость в одну напорную гидролинию; при многопоточной схеме основные механизмы экскаватора приводятся в действие от двух или более насосов, которые могут одновременно подавать рабочую жидкость в разные напорные гидролинии.

В схемах гидропривода с автономными потоками подаваемые различными насосами потоки жидкости не могут быть объединены; в схемах с объединяемыми потоками подаваемые различными насосами потоки жидкости могут быть объединены в одной напорной линии (насоса" или гидродвигателя). При этом потоки могут быть соединены или разъединены вручную машинистом или автоматически при заранее заданных условиях (например, при определенном давлении).

При индивидуальном питании от одного потока может питаться только один гидродвигатель. При групповом питании от одного или нескольких потоков может питаться несколько гидродвигателей. В схемах гидропривода с групповым питанием гидродвигатели могут подключаться к напорной линии параллельно, последовательно или раздельно. При параллельном питании напорная линия насоса может быть одновременно соединена с напорными рабочими линиями двух или более гидродвигателей; при последовательном питании напорная линия насоса может быть одновременно соединена с напорной рабочей линией только одного из гидродвигателей, сливная линия которого соединяется с напорной линией второго гидродвигателя, и т. д; при раздельном питании напорная линия насоса может быть одновременно соединена с напорной рабочей линией только одного из гидродвигателей (или группы гидродвигателей, приводящих в движение один механизм). При этом исключается также возможность последовательного питания других гидродвигателей.

 


 

В схемах гидроприводов экскаваторов часто применяют комбинированное питание гидродвигателей, т. е. сочетание различных видов группового питания, например параллельно-последовательное,   раздельно-последовательное  и  т. п.

Примеры схем гидропривода

Однопоточные системы гидроприводов, являющиеся наиболее простыми, выполняют обычно с параллельным, последовательным или параллельно-последовательным питанием гидродвигателей. Вид питания определяет возможности совмещения рабочих операций в цикле.

При параллельном питании очень сложно управлять каждым из движений во время совмещения операций. Это определяется тем, что для привода каждого из совмещенных движений используются различные величины давления, в связи с чем необходимо искусственно за счет дросселирования в гидрораспределителе увеличивать сопротивление проходу жидкости в гвдродвигатели, требующие меньшего давления. В противном случае основной поток пойдет в гидродвигатель с наименьшей нагрузкой, а питание остальных может вообще прекратиться.

Таким образом, совмещение операций при параллельном питании связано со значительными потерями на дросселирование жидкости под давлением, которое нужно подвести к максимально нагруженному гидродвигателю. В связи с этим однопотйчные системы с параллельным питанием используют редко и только на экскаваторах небольшой мощности.

При последовательном питании весь ПОТОК ЖИДКОСТИ поступает от насоса к первому гидро-двигателю, а слив из него — ко второму. Поэтому при полностью открытых проходах в золотниках гидрораспределителя, управляющих обоими гидродвигателями, последние приводятся в движение с определенной скоростью независимо от нагрузки на каждом из них, а необходимое давление в напорной линии насоса характеризуется суммарной нагрузкой последовательно питаемых гидродвигателей.

В экскаваторах последовательное питание иногда используют для совмещения движений элементов рабочего оборудования (стрелы, рукояти, ковша) при подъеме его из забоя, повороте платформы, разгрузке ковша в отвал и т. п.

Гидропривод этих механизмов питается от нерегулируемого насоса 1, который также используют для привода вспомогательных механизмов, поворота управляемых ходовых колес и  выдвижения  выносных опор.

Жидкость от насоса / подается к клапанно-распределительному блоку 3 с проточной разгрузкой насоса, состоящему из напорной, семи рабочих и сливной секций. В напорной секции установлен предохранительный клапан, а ко всем рабочим с помощью фланцев прикреплены блоки предохранительных клапанов, ограничивающих максимальные величины давления в рабочих полостях гидродвигателей при любом, в том числе запертом положении золотников управления.

Последовательное питание позволяет использовать всю мощность насосной установки при работе одного из гидродвигателей. Однако при совмещении операций (например, копания грунта и подачи ковша к забою для регулирования толщины стружки) скорость основного движения — копания грунта поворотом рукояти или ковша-—резко падает из-за срабатывания предохранительного клапана в напорной секции, вследствие чего уменьшается расход жидкости, поступающей в гидродвигатели.

Другая характерная для последовательного питания особенность этой схемы заключается в том, что если первым из приводимых гидродвигателей является гидроцилиндр, то подаваемый к следующему гидродвигателю объем жидкости уменьшается по сравнению с расходом насоса в том случае, если слив осуществляется из штоковой полости гидроцилиндра (первого гидродвигателя), и увеличивается, если жидкость ко второму гидродвигателю поступает из поршневой полости.

Для подпитки гидромотора 10 механизма поворота предусмотрены антикавитационные обратные клапаны 9, присоединенные болтами к его крышке. В ливной гидролинии гидрораспределителя с помощью напорного клапана 2 поддерживается определенное избыточное давление, что повышает надежность подпитки.

Рулевое управление осуществляется с помощью следящего гидропривода, в котором для обратной связи использован последовательно соединенный с рабочим гидроцилиндром 7 второй гидроцилиндр 12. Для уменьшения силы ударов поршней о крышки гидроцилиндров в конце хода в поршни встроены механически управляемые обратные клапаны, которые открываются при подходе поршня к крышкам гидроцилиндра, сообщая между собой штоковую и поршневую полости гидроцилиндра.

Двухпоточные системы обеспечивают независимое совмещение и регулирование скорости двух операций и чаще других применяются для экскаваторов. Для навесных экскаваторов, как правило, используют двухпоточные системы с автономными потоками. ЭТИ ПОТОКИ обычно отличаются по расходу (количеству подаваемой жидкости), причем больший используется для привода гидродвигателей рабочего оборудования, а меньший —для механизмов поворота колонны и вспомогательных. На навесных экскаваторах ЭО-2621А применена двухпоточная схема гидропривода с объединением вручную потоков для питания гидроцилиндра подъема стрелы. Для этого используют отдельный золотник, через который в гидроцилиндр стрелы может дополнительно подаваться поток от насоса меньшей объемной подачи. Дополнительный золотник позволяет не только увеличивать производительность экскаватора за счет сокращения продолжительности подъема ковша с грунтом при работе обратной лопатой посредством объединения потоков, но и обеспечивать независимое управление стрелой при копании.

В полноповоротных экскаваторах с жесткой подвеской стрелы распространены двухпоточные схемы гидропривода от автоматически регулируемых насосов с объединением потоков вручную и групповым параллельно-последовательным питанием гидродвигателей. Такая схема является типовой для отечественных гидравлических экскаваторов 3—4-й размерных групп.

В качестве примера рассмотрим схему гидропривода пневмоколесного экскаватора 3-й размерной группы ( 146).

Основные механизмы приводятся в движение от двухсекционного автоматически и совместно регулируемого аксиально-поршневого насоса L Потоки рабочей жидкости от секций А и Б насоса 1 питают соответственно гидрораспределительные блоки 6 и 19 секционного типа с проточной разгрузкой насоса и параллельным1 питанием гидродвигателей. Если все золотники гидрораспределительного блока 6 находятся в нейтральном положении (как показано на рисунке), то поток от секции А насоса объединяется с потоком от секции Б и гидрораспределительный блок 19 питается полным потоком от насосной установки. При включении любого из золотников гидрораспределительного блока 6 потоки жидкости от секций А и Б насоса 1 разъединяются, причем слив из гидрораспределительного блока б направляется в бак, а распределительный блок 19 питается только потоком от секции Б насоса.

Таким образом, гидромотор 8 поворота платформы может питаться только потоком от

секции А насоса, в то время как в управляемые от гидрораспределительного блока 19

гидромотор 13 передвижения и гидроцилиндры 10, 14 и 16 подается полный поток от

обеих секций А и Б насоса / при работе каждого из этих гидродвигателей без совмещения

с другими операциями.       -

При включении золотника секции ЗР1, управляющего гидромотором 8 поворота платформы, в гидроцилиндры 10, 14 и 16 подается поток жидкости только от секции Б насоса 1.

Золотник секции ЗРЗ гидрораспределительного блока 6 дает возможность совмещать движение рукояти (гидроцилиндр 10) с движениями стрелы (гидроцилиндр 14) или ковша (гидроцилиндр 16) при независимом управлении каждым из совмещаемых движений. Слив от обоих распределительных блоков 6 и 19 поступает в бак через золотник 29, который позволяет направлять рабочую жидкость либо непосредственно- в фильтры 27 (при низкой температуре окружающего воздуха), либо через охладитель 28. Число фильтров 27, параллельно установленных в сливной гидролинии, определяется необходимостью обеспечивать минимальное сопротивление потоку жидкости.

Помимо основного сдвоенного насоса 1 в системе гидропривода пневмоколесного экскаватора используется еще шестеренный насос 25 постоянной объемной подачи, устанавливаемый на дизеле и питающий через гидрораспределитель 23 следящей системы гидроцилиндр 21 поворота управляемых ходовых колес.

В напорные секции обоих гидрораспределительных блоков б и 19 встроены отрегулированные на 175 кгс/см2 предохранительные клапаны, ограничивающие давление в секциях Л и Б насоса 1, а также обратные клапаны. Давление насоса 25 ограничивается предохранительным клапаном 24, а в рабочих линиях гидромоторов8 и 13 и цилиндров 10 и 14 — клапанами блоков 7, 11, 12 и 15, присоединенными болтами к соответствующим рабочим секциям гидрораспределительных блоков.

Для контроля настройки предохранительных клапанов в напорных линиях насосов установлен манометр 4, который может поочередно подключаться к напорным линиям секций А и Б насоса 1 и насоса 25. Давление в сливной гидролинии контролируется с помощью манометра 5, а температура рабочей жидкости — датчика 2 и указателя 3 температуры.

Схема гидропривода обеспечивает работу машины с обратной лопатой (подключение гидродвигателей показано на рисунке), а также с погрузчиком и грейфером. При погрузчике гидроцилиндры 10, 14, 16 сохраняют свое назначение и система питания гидродвигателей   не   изменяется.

При грейфере рабочие гидролинии 9 резервной секции ЗР2 используются для управления гидроцилиндром подъема (опускания) верхней части составной стрелы, секция ЗР6 — для управления гидроцилиндром 18 челюстей грейфера, а дополнительный гидрораспределитель 22 для управления гидроцилиндром 20 поворота грейфера в плане, причем последний приводится в движение от вспомогательного насоса 25 и управляется секцией ЗР8. Трехпоточные схемы применяют чаще всего при использовании нерегулируемых насосов. На  147 приведена схема гидропривода гусеничного экскаватора, оборудованного обратной лопатой. Система трехпоточная, с объединением (разъединением) потоков вручную и раздельно-последовательным питанием гидродвигателей. Объемная подача каждой из секций А и Б трехсекционного шестеренного насоса 100 л/мин, а секции В — 60 л/мин, причем потоки рабочей жидкости от них поступают соответственно в моноблочные гидрораспределители 2, 6 и 9 с поточной разгрузкой насоса. При нейтральном положении золотников управления гидрораспределителя 6, управляющих гидроцилиндром 8 рукояти и гидромотором 7 одной из гусениц, поток жидкости от секции Б насоса 1 проходит через проточный канал гидрораспределителя 6 и объединяется с потрком от секции А, подающимся в гидрораспределитель 2. Таким образом, гидроцилиндры 3 и 4 стрелы и ковша питаются объединенным потоком от секций А и Б насоса, если их движения не совмещаются с движением гидроцилиндра 8 рукояти.

Кроме того, конструкция рабочей секции управления гидроцилиндрами 3 стрелы обеспечивает возможность последовательного питания гидроцилиндров 3 и 4 стрелы и ковша. Гидроцилиндр 8 рукояти питается от двух секций гидрораспределителей 6 и 9, механически сблокированных между собой и управляемых одновременно одной рукояткой. При нейтральном положении золотника, управляющего гидромотором 11 механизма поворота платформы, гидроцилиндр 8 рукояти питается потоками от секций Б и Б насоса 1, объединяющимися в рабочей линии гидроцилиндра 8.

Описанная схема питания гидродвигателей, участвующих в выполнении рабочего цикла, позволяет даже при включении золотника привода гидромотора 11 механизма поворота, питаемого от секции В насоса, осуществлять движения всех элементов рабочего оборудования: стрелы и ковша — с последовательным питанием одним потоком от секции А; рукояти — раздельно от секции Б. Таким образом, трехпоточная схема с раздельно-последовательным питанием и тремя распределителями дает возможность совмещать операции в течение рабочего цикла экскавации.

Недостаток схемы по сравнению с типовой — применение нерегулируемых насосов, что снижает использование установленной мощности насосной установки и вызывает несколько больший нагрев рабочей жидкости, так как в гидросистеме постоянно циркулирует максимальный расход жидкости.

В напорных линиях всех секций насоса / установлены фильтры. Во все гидрораспределители встроены предохранительные клапаны, ограничивающие давление в напорных линиях секций насоса, а также обратные клапаны, расположенные на входах к золотникам, управляющим движениями рабочего оборудования и механизмом поворота платформы. Давление в штоковой полости гидроцилиндра 3 стрелы и поршневой полости гидроцилиндра рукояти при нейтральном положении золотников ограничивается предохранительными клапанами, встроенными в гидрораспределители 2 и 6 вместе с обратными клапанами (антикавитационными), обеспечивающими подпитку этих же полостей из сливной гидролинии при быстром опускании стрелы и рукояти. Необходимое для подпитки давление в сливных гидролиниях поддерживается напорными клапанами 17. Давление в рабочих полостях гидромотора 11 механизма поворота платформы ограничивается предохранительными клапанами, расположенными в блоке 10, а подпитка полостей гидромотора 11 осуществляется через обратные клапаны 12 и 13. В системе гидропривода установлен охладитель 16, отключаемый посредством золотника 18. Давление во всех напорных линиях насосной установки и сливной линии контролируют с помощью одного манометра, который может подключаться к любой из них запираемыми вентилями.

Тормоз гусениц включается гидроцилиндрами 14, в которые масло подается из гидроцилиндра-датчика 15 — безнасосная система.

 

К содержанию книги: «Одноковшовые экскаваторы»

 

Смотрите также:

 

Строительные машины  Строительные машины и их эксплуатация   Краны для строительства мостов   Монтаж трубопроводов   Автомобиль МАЗ 5335 и его модификации   Грузовые автомобили ЗИЛ   Энциклопедия техника   История техники 

 

Строительные машины

Общие сведения о строительных машинах

1.1. Требования, предъявляемые к строительным машинам

1.2. Основы классификации строительных машин и оборудования

1.3. Общая характеристика приводов и силового оборудования строительных машин

1.5. Ходовое оборудование строительных машин

1.6. Системы управления строительных машин

1.7. Унификация, агрегатирование и стандартизация строительных машин

1.8. Технико-экономические показатели строительных машин

Транспортные, транспортирующие и погрузочно-разгрузочные машины

2.2. Грузовые автомобили, тракторы, пневмоколесные тягачи

2.4. Конвейеры

2.5. Установки для пневматического транспортирования материалов

2.6.  Погрузочно-разгрузочные машины

Грузоподъемные машины

3.1. Назначение и классификация

3.2. Домкраты

3.3. Строительные лебедки

3.4. Подвесные лебедки (тали и электротали)

3.5. Строительные подъемники

3.6. Мачтовые и мачтово-стреловые краны

3.7. Башенные краны

3.8. Стреловые самоходные краны

3.9. Козловые, мостовые и кабельные краны

3.10. Эксплуатация грузоподъемных машин

Машины для земляных работ

4.1. Общая характеристика рабочего процесса. Классификация машин для земляных работ

4.2. Землеройные рабочие органы и их взаимодействие с грунтом

4.3. Экскаваторы

4.4. Землеройно-транспортные машины (ЗТМ)

4.5. Машины для подготовительных работ

4.6. Бурильные машины и оборудование

4.7. Оборудование гидромеханизации

4.8. Грунтоуплотняющие машины

 Машины и оборудование для свайных работ

5.1. Способы устройства свайных фундаментов

5.2. Машины и оборудование для погружения забивных свай

 Машины для дробления, сортировки и мойки каменных материалов

6.1. Машины для дробления каменных материалов

6.2. Машины для сортировки каменных материалов

6.3. Машины для мойки каменных материалов

Машины и оборудование для приготовления, транспортирования бетонов и растворов и уплотнения бетонных смесей

7.1. Типы, основные параметры и конструктивные схемы бетоносмесителей циклического и непрерывного действия

7.2. Машины для транспортирования бетонных смесей и растворов

7.3. Комплекты машин для укладки и распределения бетона и отделки его поверхности

7.4. Оборудование для уплотнения бетонной смеси

Ручные машины

 Машины для отделочных работ

9.1. Машины для штукатурных работ

9.2 Машины для малярных работ

9.3. Машины для устройства полов, кровель и выполнения гидроизоляционных работ




Rambler's Top100