книги / Справочник механика на строительстве

Следящий гидравлический привод управления строительных и до­ рожных машин (наиболее распространенных) представляет собой гидравлическое усилительное устройство, в котором исполнительный двигатель автоматически воспроизводит движение задающего устрой­ ства, обеспечивая при этом требуемое увеличение его выходной мощ­ ности за счет использования внешней энергии — энергии рабочей жидкости. Различают системы гидравлических следящих приводов с ручным управлением входного звена, где задающее устройство при­ водится в движение машинистом строительной машины непосред­

с дистанционным управлением по радиоканалу.

Ручное управление утомляет машиниста, так как требует от него усилий на отдельный рычаг порядка 30—40 кГ. Гидроусилите­ ли с ручным управлением снижают эти усилия до 1—*3 кГ.

В гидравлических усилителях в качестве исполнительных двига­ телей применяются силовые гидроцилиндры прямолинейного движе­ ния и гидравлические двигатели (поршневые и ротационные) вра­

Г идро дина миче с кий привод строительных и дорож­ ных машин характеризуется тем, что между приводным двигателем и исполнительными механизмами устанавливаются турботрансфор­ маторы, обеспечивающие возможность автоматического изменения крутящего момента и скорости при передаче мощности приводного двигателя рабочим органам. При этом сохраняется неизменным ре­ жим работы приводного двигателя, что обеспечивает лучшее исполь­ зование его моторессура.

2. Компоновочные схемы гидравлических систем строительных и дорожных машин

Объемный силовой гидропривод допускает реверсирование дви­ жений и возможность регулирования скоростей в необходимом диа­ пазоне. Гидросистемы одноковшовых экскаваторов Э-153; Э-153А и Э-153АШ скомпонованы из гидроагрегатов различных типов, име­ ющих общую принципиальную схему: гидравлические насосы — п а ­ рораспределители— двигатели (гидроцилиндры) — гндропроводы — фильтры и резервуар рабочей жидкости. На рис. II—8 приведена гидравлическая схема экскаватора Э-153А. Гидросистема состоит из двух кинематически независимых групп агрегатов (насос — двига­ тель), скомпонованных по величине расхода рабочей жидкости.

Два аксиально-поршневых насоса НПА-64 через редуктор отбо­ ра мощности приводятся в действие двигателем экскаватора с раз­ ными числами оборотов. Производительность одного из насосов при

кинематически, но не имеющие непосредственной гидравлической связи. В этих машинах гидропривод состоит из силового привода высокого давления (до 200 кГ/см2) и привода управления низкого давления (до 10 кГ/см2).

Усилие машиниста на рукоятке пульта управления в таких ма­ шинах не более 2—3 кГ/см2.

Гидравлический силовой привод с дистанционным гидравличе­ ским управлением чаще всего применяется в монтажных подъемни­ ках (рычажных или телескопических) и в некоторых типах монтаж­ ных кранов.

На рис. II—9 приведена схема объемного гидравлического си­ лового привода с дистанционным гидравлическим управлением авто­ мобильного шарнирно-рычажного подъемника АГП-12, состоящая из двух гидравлически разобщенных систем *—силовой и вспомогатель­ ной (системы управления).

Г и д р а в л и ч е с к и й о б ъ е м н ы й си л о в о й п р и в о д с всп ом огат ел ьн ы м сл ед я щ и м ги д р а в л и ч ес к и м п р и в од ом

у п р а в л е н и я

Если для управления машинами необходимо прилагать особо большие усилия, применяются комбинированные гидросистемы, не имеющие непосредственной гидравлической связи. В качестве при­ мера рассмотрена гидравлическая система автомобильного погруз­ чика грузоподъемностью 5 тс. Она состоит из лопастного насоса; гидрораспределителя — золотникового типа с тремя золотниками и редукционным клапаном [привод золотников — механический с по­ мощью рукояток, размещенных на пульте управления]; силового гидроцилиндра подъема одностороннего действия; двух силовых гидроцилиндров наклона двухстороннего действия; одного гидроци­ линдра наклона ковша; резервуара и гидропроводов.

Помимо силового гидравлического привода для повышения ма­ невренности и уменьшения усилий, необходимых при повороте задних управляемых колес, предусмотрена самостоятельная гидрав­ лическая следящая система управления — сервопривод, обеспечива­ ющая снижение усилия на рулевом колесе при поворотах (до 3 кГ) независимо от дорожных условий. Сервопривод состоит из лопаст­ ного гидравлического насоса (производительностью 38 л/мин при давлении 40 кГ/см2) ; гидравлического усилителя руля и предохра­ нительного клапана. Резервуар рабочей жидкости системы управле­ ния — общий с системой силового гидропривода погрузчика.

Гидравлическая схема силового привода и следящего привода управления автопогрузчика показана на рис. II—10. Трехзолотни­ ковый гидрораспределитель допускает раздельное или совмещенное управление гидроцилиндром подъема, гидроцилиндрами наклона и гидроцилиндром для опрокидывания ковша. Гидроцилиндр подъе­ ма — плунжерного типа с ходом поршня 2000 мм\ цилиндры наклона

расположено задающее устройство, выполненное в виде неподвиж­ но установленной в расточке цилиндра гильзы 5, имеющей ряд сквозных отверстий, совпадающих с соответствующими отверстиями головки цилиндра и золотника 7, устанавливаемого в определен­ ном положении относительно отверстий гильзы с помощью пру­ жины.

В скользящем стакане между сухарями жесткой пружиной зажат шаровой палец 2, соединенный с рулевой тягой 1. Между сухарем и, стаканом зафиксирована ось золотника 5, уплотненная сальни­ ком 11. При перемещении шарового пальца вдоль оси цилиндра усилителя происходит одновременное перемещение золотника отно­ сительно гильзы. Задающее устройство (золотник и шаровой палец) может перемещаться от среднего положения в обе стороны на 2,5 мм.

В головке цилиндра имеется пять каналов, из которых средний предназначен для приема нагнетаемого в цилиндр масла; два край­ них соединены с линией слива, а два других крайних — с обеими полостями цилиндра. До того момента, пока к рулевому колесу не приложено усилие поворота, золотник удерживается пружиной в нейтральном положении, при котором все каналы головки цилиндра не перекрываются его буртиками и нагнетаемое в цилиндр масло свободно проходит на слив. Вследствие незначительной разницы в площадях поршня, воспринимающих давление масла, а также по­ тому, что давление масла невелико, при нейтральном положении зо­ лотника цилиндр усилителя остается неподвижным. При повороте машинистом автопогрузчика рулевого колеса вправо горизонталь­ ная рулевая тяга 1 с шаровым пальцем 2 и золотником перемес­ тятся вправо, соединяя канал правой полости цилиндра с линией нагнетания, а канал противоположной полости цилиндра — с ли­ нией слива масла. Давление, создаваемое маслом в правой полости цилиндра, перемещает цилиндр, осуществляя .одновременно поворот управляемых колес. Как только движение золотника прекратится, цилиндр, догнав золотник, поставит гильзу относительно ‘золотника в нейтральное положение, давление масла в полости цилиндра упа-. дет, а следовательно, прекратится движение цилиндра и поворот управляемых колес автопогрузчика. При повороте машинистом авто­ погрузчика рулевого колеса влево золотник перемещается влево, соединяя левую полость цилиндра с линией нагнетания. Таким об­ разом цилиндр усилителя (исполнительный двигатель системы) по­ стоянно «следит» за движением золотника (задающего устройства) и точно повторяет их.

Движение цилиндра усилителя передается через тягу на рычаг рулевой трапеции и далее на рычаги поворотных кулаков, на ко­ торых смонтированы ступицы и сами управляемые колеса.

При нарушении нормальной работы сервопривода рулевого уп­ равления, а также при неработающем двигателе автопогрузчика при буксировке его возможность управления машиной сохраняется, но машинист должен прикладывать к рулевому колесу очень большое усилие. В этом случае цилиндр усилителя выполняет роль одного из звеньев системы для поворота колес, перепуск масла из одной полости цилиндра усилителя в другую производится через аварий­ ный клапан 8. При нормальной работе усилителя аварийный клапан прижат к своему седлу рабочим давлением масла.

Г и др а вл и ч еск и й о б ъ ем н ы й п р и вод у п р ав л ен и я

Комбинированный объемный привод управления экскаватора Э-1252 (Э-1251) (рис. II—12) состоит из простейшей безнасосной гидросистемы управления тормозами подъемной лебедки и гидроси­ стемы, включающей насос, аккумулятор, гидрораспределитель, гид-

Рис. II—12. Схема гидравлического привода управления экскава­ торов Э-1251 и Э-1252

/ — лопастной ротационный насос; 2, 3, 4 — гндроцнлнндры фрикционных муфт реверсивного вала; 5, 6 — гндроцнлнндры фрикционных муфт лебед­ ки; 7 — гидроцилиндр тормоза поворотного .механизма; 8 — гндроцилиндр тормоза ходового механизма; 9 — гндроцилиндр механизма открывания

ропроводы и исполнительные гндроцнлнндры для управления меха­ низмами экскаватора.

Б ез нас осная г ид р о с ис т е ма управления ленточными тормозами главной подъемной лебедки экскаватора состоит нз гид­ роцилиндра-датчика и гидроцилиндра исполнительного. Давление рабочей жидкости не превышает 10 кГ/см2, а усилие, прикладывае­ мое машинистом к педали, — 6—8 кГ.

На с о с на я г идрос ис т е ма управления основными меха­ низмами экскаватора состоит из лопастного гидронасоса, приводи­ мого в действие двигателем экскаватора, и пружинного аккумуля-

тора для снятия пусковых нагрузок. Насос обеспечивает давление рабочей жидкости в пределах 30 кГ/см2.

Аккумулятор снабжен предохранительным и перепускным кла­ панами, фильтром и резервуаром рабочей жидкости. Пульт управ­ ления имеет четыре рукоятки управления цилиндрическими распре­ делительными золотниками; сама система состоит из восьми испол­ нительных гидроцилиндров: поворотного механизма, подъемного механизма, тормозов поворота и хода, механизма открывания ков­ ша. Усилие, затрачиваемое машинистом на перемещение рукояток пульта управления, не превышает 3 кГ.

Г и д р о д и н а м и ч еск и й си л о в о й п р и в о д

Такой гидропривод дает возможность путем установки турбо­ трансформатора с «непрозрачной» характеристикой автоматически изменять крутящий момент и скорости при передаче мощности при­ водного двигателя исполнительным механизмам или рабочим орга­ нам строительной машины. Гидравлическая связь между приводным двигателем и трансмиссией обеспечивает постоянство режима их работы и изоляции приводного двигателя от режимов работы ис­ полнительных механизмов благодаря отсутствию непосредственной механической связи.

Гидропривод состоит из резервуара рабочей жидкости с филь­ тром, сапуном и датчиком термометра; подпиточного насоса; турбо­ трансформатора; гидропроводов и радиатора для охлаждения рабочёй жидкости. Управление турботрансформатором производится специальным золотником со вспомогательным пневматическим при­ водом. Такой гидропривод применен в экскаваторе Э-10011 и кране К-161, на которых установлены соответственно турботрансформато­ ры Б012 и Б016А.

3. Агрегаты и устройства гидравлических систем строительных и дорожных машин

Турботрансформаторы (гидротрансформаторы)

Для установки на строительных и дорожных машинах промыш­ ленностью выпускаются турботраисформаторы, технические данные которых приведены в табл. II—19.

Турботрансформатор Б016А (рис. II—13) состоит из разъем­ ного корпуса 26 и крышки 5, внутри которых установлены на под­ шипниках качения ведущая часть, состоящая из ротора 27 и насос­ ного колеса б, ведомая часть, состоящая из турбинного колеса 28 с диском 10 и ведомого вала 35. Между турбинным и насосными колесами на стакане подвода питания 25 неподвижно закреплено колесо направляющего аппарата 9 (реактор). Колесо направляюще­ го аппарата (реактор) через стакан, на котором оно установлено неподвижно, зафиксировано в крышке корпуса.

В турботрансформаторе установлены два независимо вращаю­ щихся колеса — насосное и турбинное, между которыми во время

Продолжение табл. И—19

турбинного и направляющего колес образуют круг циркуляции ра­ бочей жидкости.

Между ведомой и ведущими частями установлена обгонная муфта, состоящая из обоймы 12, звездочки 24 и роликов 13.

Ротор, насосное колесо и хвостовик 19 образуют единую жест­ кую вращающуюся систему, соединенную муфтой с валом привод­ ного двигателя. Турбинное колесо, диск и ведомый вал образуют вторую жесткую вращающуюся систему, соединенную через звездоч­ ку на ведомом валу с трансмиссией строительной машины. Уплот­ нение внутри ротора турботрансформатора обеспечивается чугун­ ными кольцами 14 и 31, а снаружи резиновыми манжетами 3 и 22.

Смазка подшипников качения осуществляется рабочей жидко­ стью (маслом), подводимой из круга циркуляции и за счет ее уте­ чек в неплотности.

Схема питания турботрансформатора Б012 рабочей жидкостью показана на рис. II—14. Рабочая жидкость из бака-У под давлени­ ем шестеренного насоса 2 подается через золотник системы управ­