Строительство. Строительные машины

Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Гидравлические передачи в экскаваторах используют, как правило, в сочетании с механическими (например, зубчатыми, цепными), обычно расположенными между исполнительным гидродвигателем и собственно рабочим элементом (ковшом, стрелой, ходовым колесом). В таких случаях гидравлическая передача является частью всей передачи, транспортирующей энергию от первичного двигателя к рабочему элементу. Но несмотря на это, всю передачу и привод в целом называют гидравлическими, так как наличие силовой гидропередачи придает приводу свойства, характерные только для гидропривода. Как и любая другая, гидропередача имеет входное (ведущее) и выходное (ведомое) звенья. Входному звену (например, валу насоса) сообщается извне механическая энергия, транспортируемая гидропередачей к выходному звену (например, к штоку гидроцилиндра), которое передает полученную механическую энергию исполнительному механизму.

Гидропередачи, применяемые в одноковшовых экскаваторах, разделяются на гидродинамические и объемного действия (объемный гидропривод).

Гидродинамические передачи не имеют жесткой связи между входным и выходным звеньями. Для передачи энергии выходному звену (валу турбины) используется кинетическая энергия жидкости, приведенной в движение насосным колесом, вал которого приводится во вращение от вала двигателя непосредственно или через механическую передачу.

Гидродинамические передачи, используемые на некоторых моделях экскаваторов с механической трансмиссией, обычно не применяют на экскаваторах с гидравлическим (объемным) приводом.

Объемный гидроп р и вод обеспечивает жесткую (в пределах несжимаемости жидкости) связь между входным и выходным звеньями гидропередачи, передавая создаваемое насосом давление гидродвигателю (гидроцилиндру или гидромотору) через рабочую жидкость как промежуточное тело, которое перемещается в замкнутом пространстве.

Преимущества объемного гидропривода определили его широкое применение на самых различных машинах, в частности на одноковшовых экскаваторах. Ниже рассматривается только объемный гидропривод, который будем называть гидропередачей. Объемная гидропередача включает в себя следующие основные элементы: насос, гидродвигатель (гидроцилиндр или гидромотор) и соединяющие их трубопроводы. В большинство гидропередач входит также гидрораспределитель. На  25 приведены схемы применяемых на одноковшовых экскаваторах гидропередач. Как входное, так и выходное звенья гидропередачи могут иметь вращательное или возвратно-поступательное движение в зависимости от источника механической энергии, соединенного с входным звеном гидропередачи, и конструкции исполнительного механизма, приводимого в действие ее выходным звеном.

Рассмотрим схему гидропередачи, используемой, например, для привода элементов рабочего оборудования (стрелы, рукояти, ковша) экскаватора ( 25, а). Вол (входное звено) 1 насоса 2 приводится во вращение непосредственно от вала двигателя или через механическую передачу. Рабочая жидкость, поступившая а нссос 2 из бака 9 по трубопроводу (всасывающей линии) 11, подается иод давлением по трубопроводу (напорной линии) 3 через гидрораспределитель 4 и один из трубопроводов (рабочую линию) 5 в соответствующую полость гидроцилиндра 6. Под действие*: жидкости поршень гидроцилиндра перемещается вместе со штоком (выходным звено!1) 7, соединенным с одним из элементов рабочего оборудования или другого механизме, выполняя рабочее движение. При этом рабочая жидкость из противоположной полек ти гидроцилиндра 6 через второй трубопровод (рабочую яииию) 5, гидрораспредеяитегь 4 и трубопровод (сливную линию) 8 выжимается  поршнем  в бак 9.

Гидрораспределитель 4 управляет подачей жидкости ъ полости гидроцилиндра 6. Его конструкция позволяет попеременно соединять любой из трубопроводов J с напорной линией 3 и сливной 8, изменяя таким образом направление движения штока (выходного звена) 7 либо останавливая его в любом положении и запирая входы в оба трубопровода 5. При запирании линий 5 гидрораспредеяитель 4 соединяет напорную линию 3 и сливную 8, что необходимо для разгрузки непрерыв ю вращающегося и подающего рабочую жидкость насоса.

Таким образом, описанная гидропередача обеспечивает двустороннее движение выходного звена гидродвигателя (гидроцилиндра) при подаче рабочей жидкости под давлением в одну напорную линию. Она включает в себя сообщакщийся с атмосферой бак, откуда рабочая жидкость всасывается насосом и куда сливается жидкость из полости гидродвигателя, противоположной той, в которую рабочая жидкэсть подается от насоса под давлением. Дренажная линия 10 предназначена для слива в бак утечек рабочей жидкости из насоса.

Такую гидропередачу, называемую открытой, применяет при использовании гидродвигателя (например, гидроцилиндров с одним штоком), у ксторого объем противоположных рабочих полостей неодинаков, вследствие чего уровень р 1бочей жидкости в баке, сообщающемся с атмосферой, изменяется при работе. На  25, б показана схема открытой гидропередачи с вращательным движением входного и выходного звеньев. Закрытой системой ( 25, в и г) называется объемная гидропередача, внутренние полости которой не сообщаются с атмосферой. В этой системе всегда перемещается (если не /читывать утечки) один и тот же объем жидкости.

В описанных гидропередачах рабочая жидкость подается насосом к гидродвйгателю (гидроцилиндру или гидромотору). Эти передачи называется насосными. Гидропередачи, в которых рабочая жидкость подается не насосом, а поршнем гидроцилиндра, на который воздействует усилие руки или ноги машиниста, чазываются безнасосными. Безнососная гидропередача ( 25, в), у которой входноа а выходное звенья имеют возвратно-поступательное движение, используется в системах гидроуправления. Возвратное движение (справа налево) выходного звена 7 происходит под действиен возвратной пружины 14,

Закрытая гидропередача с вращательным движением гходного и выходного звеньев ( 25, г) отличается от открытой системы, показанной ли.  25, о, тем, что жидкость по сливной линии 8 поступает непосредственно в насос 2 Так как в такой гидросистеме могут быть утечки жидкости, находящейся под давленкем в ее внутренних полостях, то устанавливают подпитывающий насос 16, который че оез обратный клапан 15 непрерывно пополняет гидросистему жидкостью. Обратный клапан 15 пропускает жидкость только в одном направлении — от насоса 16 в сливную линию 8.

В насосных объемных гидропередачах может применяться насос нереверсивный ( 25, а, б), т. е. подающий рабочую жидкость всегда в одну и ту же гидролинию. Если в закрытой гидропередаче применять реверсивный насос, который может подавать жидкость либо в линию 3, либо в линию 8, то гидрораспрзделитель 4 не требуется, так как при изменении направления подачи жидкости с помощью насоса 2 изменяется и направление вращения выходного звена 7. В этом случае подчитывающий насос 16 должен быть соединен через обратные клапаны с обеими гидролиниями 3 и 8, которые при ревер-сиоовании попеременно становятся напорной или сливной линиями - подпитка всегда производится через линию, из которой жидкость поступает в насос г. В приведенных но  25 принципиальных схемах гидропередач не показаны некоторые Обычно используемые дополнительные устройства, описанные ниже, В частности, это относится к предохранительный клапанам, ограничивающий максимальную величину дарения в гидросистене и, следовательно, нагрузки «ri ^РУ^^оГеГстве рас На одноковшовых универсальных экскаваторах, используемых в строительстве, распространены в основном открытые системы гидропередач.