гидропривод_мет_машин

100

где - фактический расход рабочей жидкости; - потери рас­ хода жидкости.

где - коэффициент утечек в гидромоторе; 1 - разность давле­ ний на входе и выходе гидромотора.

При давлении на выходе рВ Ь 1 Х = 0 уравнение для механической ха­ рактеристики можно записать следующим образом:

где Км = V0 / 2 - коэффициент момента.

Графики этих характеристик (рис. 9.1) представляют собой пря­ мые, наклоненные к оси абцисс. Наклон характеристики гидромотора определяется утечками.

Рис. 9.1. Механическая характеристика

гидромотора

Прямая 1 соответствует нулевым утечкам, более мягкая характе­ ристика свидетельствует о больших утечках гидромотора.

101

9.2. Конструкции гидромоторов

Насос-мотор, отмеченный на рис. 9.2, представляет собой объем­ ную гидромашину аксиально-поршневого типа с двойным несиловым карданом, с наклонной осью блока цилиндров и торцевым распределени­ ем рабочей жидкости. Состоит из вала 1, пружин 2 и 5, карданного вала 3, ротора 4, клапанной коробки 6, задней крышки 7, распределительного диска 8, поршней 10, шатунов 11.

Рис. 9.2. Гидромотор

При работе насоса-мотора в режиме гидромотора рабочая жид­ кость, нагнетаемая насосом, поступает через заднюю крышку, распреде­ лительный диск и цилиндры ротора под поршни, находящиеся на нагне­ тательной стороне распределителя. Сила давления жидкости через порш­ ни и шатуны передается фланцу вала 1. Окружная составляющая сила давления создает крутящий момент относительно оси ротора, который передается валу 1 через карданный вал. На второй половине оборота про­ исходит вытеснение рабочей жидкости в сливную магистраль. Скорость и направление вращения выходного вала насоса-мотора, работающего в режиме гидромотора, регулируются объемом и направлением потока по­ требляемой рабочей жидкости. Клапанная коробка устанавливается на заднюю крышку и предназначается для защиты от перегрузок гидравли­ ческой цепи, в которую включен насос-мотор.

102

Промывочный клапан 5 является распределителем с гидравлическим управлением. Когда подача насоса 1 равна нулю, подпиточный насос 6 через промывочный клапан 5, находящийся в среднем положении, предо­ хранительный клапан 7 и радиатор охлаждения 8 сливает жидкость в бак.

С помощью предохранительного клапана 7 устанавливается подпиточное давление (низкое давление). Оно составляет, как правило, 8 — 15 бар. Когда насос осуществляет подачу рабочей жидкости, то есть когда в гидродвигатель поступает жидкость, на стороне высокого давления (ра­ бочее давление) включается промывочный клапан, открывающий канал, который соединяет сторону низкого давления с предохранительным кла­ паном 7. Например, если слева расположена сторона высокого давления (гидродвигатель 2 вращается вправо), то в этом случае промывочный клапан 5 через левую магистраль управления включается в правом на­ правлении. Благодаря этому сторона низкого давления (справа) соединя­ ется с предохранительным клапаном 7, которым управляет подпиточный насос. Из стороны низкого давления жидкость через промывочный кла­ пан 5 и предохранительный клапан 7 поступает в бак. Одновременно подпиточный насос 6 через обратный клапан 9 подает рабочую жидкость на сторону низкого давления. Обратный клапан 10 со стороны высокого давления закрыт.

При смене направления подачи регулируемого насоса давление на данный промывочный клапан подается с другой стороны. И весь цикл соответственно повторяется.

9.4. Монтаж, наладка и эксплуатация гидромоторов

При монтаже гидромоторов [6, 8, 11] должен быть обеспечен удобный доступ к ним. Замена гидромотора не должна вызывать демон­ таж соседних узлов и элементов гидропривода.

Валы гидромотора соединяют с валом исполнительного меха­ низма с помощью упругих муфт. Несоосность валов не должна превы­ шать 0,2 мм, а максимальный угол между осями валов не должен превы­ шать ЗО7. Увеличение приведенных норм при соединении валов приводит к повышенному шуму и вибрациям в процессе работы, ускоренному из­ нашиванию подшипников гидромоторов, выходу из строя уплотнитель­ ных узлов вала.

В качестве эластичных муфт, не создающих осевых и радиальных нагрузок на вал, можно применять упругие втулочно-пальцевые муфты, упругие муфты со звездочкой, кулачковые дисковые муфты.

104

Перед первым пуском гидромотора необходимо выполнить сле­ дующее:

•убедиться в правильности монтажа всей системы;

•проверить уровень рабочей жидкости в гидробаке;

•проверить наличие в гидросистеме контрольноизмерительных приборов;

•через дренажное отверстие корпуса гидромотора заполнить внутренние полости рабочей жидкостью (проворачивая вал вручную);

•выпустить из системы воздух; удалить все посторонние предметы и инструмент;

•предупредить обслуживающий персонал о пуске гидромо­ тора.

Пробный пуск гидромотора производится при полностью откры­ том предохранительном клапане, свободном сливе из гидромотора и от­ соединенном от вала гидромотора вала исполнительного (приводимого) механизма машины.

После включения насоса (насосной станции) следует постепенно увеличивать настройку предохранительного клапана до давления, при котором начнет вращаться вал гидромотора, а затем (если это оговорено технической документацией) на выходе из гидромотора установить тре­ буемое давление. Опробование производится при частоте вращения гид­ ромотора, равной 20-50% ее номинального значения, в течение 10-15 мин.

При пробном пуске проверяют правильность подключения к гид­ ромотору напорного и сливного трубопроводов (по соответствию направ­ ления вращения вала требуемому).

Установив, что гидромотор работает без вибраций, стуков, резко­ го нгума и пульсаций в напорной гидролинии (или устранив выявленные при пробном пуске недостатки), производят опробование работы гидро­ мотора под нагрузкой. Останавливают гидромотор, выключают насос.

Вал гидромотора соединяют с валом исполнительного механизма машины и проверяют работу гидромотора при различных режимах в те­ чение 30 мин. Если условия работы позволяют, целесообразно повышать нагрузку постепенно.

Характерные неисправности [8] гидромоторов представлены в табл. 9.1. В процессе эксплуатации гидромоторы ежедневно осматривают и проверяют уровень масла в гидросистеме; состояние мест разъемов корпусных деталей, пробок, манометров, концевых соединений трубо­ проводов и т.п.; состояние крепежных элементов гидромотора; утечки рабочей жидкости через уплотнение вала.

105

Во время пробного пуска гидромотора не допускаются:

•стук в гидромоторе;

•вращение вала рывками или его остановка;

•большой перепад давлений;

•утечки рабочей жидкости из-под пробок, крышек, при­ соединительных поверхностей трубопровода;

•кроме того, нельзя оставлять гидромотор незаполненным рабочей жидкостью.

Продолжение таблицы 9.1

107

Продолжение таблицы 9.1

9.4. Шаговый электрогидравлический привод на базе

гидромоторов

В приводах манипуляторов и станков ЧПУ широкое применение в ка­ честве исполнительных и управляющих элементов получили шаговые электродвигатели. Конструктивно-компоновочная схема электрогидро­ привода, состоящего из шагового электродвигателя и гидравлического усилителя моментов (ГУМ), показана на рис. 9.4.

Шаговый электродвигатель ШД отрабатывает импульсы, поступаю­ щие из системы управления. При обработке импульса вал 1, поворачива­ ясь, через зубчатую передачу 2, заставляет вращаться винт 3, ввернутый в гайку 4, жестко соединенную с ротором гидромотора 5. При неподвиж­ ном гидромоторе поворот винта заставит соединенный с ним золотник 8 переместиться, например, вправо от среднего положения, в результате чего в трубопроводе 6, идущем от золотника к гидромотору, повысится давление, а в трубопроводе 7 - понизится и образовавшийся перепад дав­ ления создаст крутящий момент на гидромоторе. Поворачиваясь, ротор гидромотора повернет гайку 4, которая через винт 3 возвратит золотник в среднее положение. При непрерывной подаче импульсов на шаговый электродвигатель вал гидромотора будет вращаться со скоростью, про­ порциональной частоте импульсов, и золотник будет смещен от среднего

108

положения на величину, обеспечивающую пропуск масла, необходимого для вращения гидромотора.

Структурная схема привода с гидроусилителем момента и импульсной системой ЧПУ для одной координаты приведена на рис. 9.4. б. Устройст­ во управления на базе ЭЦВМ выдает импульсы, которые в электронном кодовом преобразователе ЭКП усиливаются и преобразуются в форму, необходимую для управления ШД. Управление посредством преобразо­ вателя ВП и гидрораспределителя ГР приводит к повороту вал гидромо­ тора ГМ.

Рис. 9.4. Схема шагового электрогидропривода

Через редуктор Р и шариковую пару сообщается движение рабочему органу станка Р. Штрих-пунктирной линией обозначен следящий привод, имеющий внутреннюю обратную связь по положению. Цена импульса в приводе определяется по уравнению

109